EA011870B1

EA011870B1 - Грабельный аппарат (варианты)

Info

Publication number: EA011870B1
Application number: EA200701216A
Authority: EA
Inventors: Валерий Иванович Шаплыко; Юрий Николаевич Будник
Original assignee: Валерий Иванович Шаплыко; Юрий Николаевич Будник
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2009-06-30
Also published as: EA200701216A1

Abstract

Предложен грабельный аппарат, содержащий несущий элемент, связанный со средствами управления, и множество установленных на несущем элементе рабочих элементов, каждый из которых выполнен в виде пружинного зуба, включающего участок спиральной навивки заданной длины и заданных внутреннего и внешнего диаметра и два концевых участка, причем каждый пружинный зуб разъемно связан с несущим элементом посредством средства крепления. При этом участок спиральной навивки выполнен из параллельно уложенных витков с формированием полого цилиндрообразного участка с внешним диаметром D и с параллельными торцами, один из концевых участков пружинного зуба выполнен в виде рабочего концевого участок заданной длины, а второй - в виде нерабочего концевого участка, причем пружинный зуб связан с несущим элементом в зоне нерабочего концевого участка, при этом нерабочий концевой участок снабжен элементом взаимодействия со средством крепления, а средство крепления снабжено средством фиксации положения пружинного зуба по отношению к средству крепления, средством фиксации положения средства крепления по отношению к несущему элементу и средством задания начальной закрутки пружинного зуба. Во втором варианте исполнения грабельного аппарата средство крепления выполнено с возможностью охвата участка спиральной навивки пружинного зуба, по меньшей мере, со стороны его внешней поверхности и снабжено средством фиксации положения пружинного зуба по отношению к средству крепления, средством фиксации положения средства крепления по отношению к несущему элементу и средством задания начальной закрутки пружинного зуба.

Description

Настоящее изобретение относится к различным вариантам конструкции грабельного аппарата с пружинными зубьями, который может найти широкое применение в различных машинах и механизмах, как то сельскохозяйственные машины для ворошения, сгребания и уборки скошенной растительной массы, уборочные машины для очистки садово-парковых зон, пляжей и т.п. территорий (в том числе с сыпучей структурой поверхности).

Независимо от класса граблей или тому подобных механизмов, их рабочий орган - грабельный аппарат, в большинстве случаев, представляет собой множество рабочих элементов, установленных в определенном порядке и определенным образом на несущем элементе (грабельный брус, грабельный барабан, штанги, формирующие роторный механизм, замкнутый втулочно-роликовый или клиноременной контуры и т.п.). В случае рабочих элементов речь идет, прежде всего, о пружинных зубьях, содержащих центральный участок спиральной навивки с выполненной в его центре петлей, предназначенной для фиксации положения пружинного зуба по отношению к несущему элементу, и два концевых участка, оба из которых, как правило, являются рабочими. В процессе работы по мере накопления материала, например скошенной растительной массы, на грабельном аппарате возрастает сила сопротивления перемещению материала и, следовательно, нагрузка на рабочие элементы грабельного аппарата - пружинные зубья. В связи с этим, как правило, предъявляются достаточно высокие требования к характеристикам материала, из которого изготавливают такие зубья, и к технологии изготовления таких зубьев, что приводит к неэффективному увеличению затрат на изготовление грабельного аппарата в целом. Важным, с точки зрения снижения нагрузки на зубья, а, следовательно, с точки зрения повышения надежности и долговечности является также и способ крепления пружинных зубьев к несущему элементу. Однако ни в одной из существующих конструкций грабельных аппаратов не удалось исключить воздействие на пружинные зубья изгибающих нагрузок в месте крепления помимо крутящего момента.

Так, известен грабельный аппарат, содержащий несущий элемент и множество установленных на нем через переходные элементы рабочих элементов, выполненных в виде пружинных зубьев [1]. Зубья выполнены в виде парных зубьев и имеют симметричную конструкцию: участок спиральной навивки заданной длины и заданных внутреннего и внешнего диаметра с крепежной петлей в центральной зоне и два концевых участка. При этом участок спиральной навивки за счет наличия в центральной зоне крепежной петли содержит два подучастка, витки на которых уложены под углом к оси симметрии, а оба концевых участка выполнены рабочими. Каждый пружинный зуб разъемно связан с несущим элементом посредством переходного элемента соответствующей конструкции в зоне крепежной петли и набора крепежных (резьбовых) элементов. Такая конструкция обеспечивает возможность расположения пружинных зубьев под различными углами к несущему элементу. Однако ввиду больших нагрузок, которые испытывает в процессе работы пружинный зуб и, прежде всего, центральная зона (крепежная петля) его участка спиральной навивки, грабельные аппараты такого типа имеют недостаточно высокую надежность и неудобны в процессе замены зубьев, так как для замены средних зубьев приходится снимать остальные наружные зубья.

Известен также грабельный аппарат, используемый, в частности, в граблях-ворошилке, содержащий несущий элемент, выполненный в виде закрепленного в держателе несущего элемента, выполненного в виде коленчатого вала, с размещенными на нем зубьями [2]. Как и в описанном выше случае, зубья выполнены в виде парных зубьев и имеют симметричную конструкцию: участок спиральной навивки заданной длины и заданных внутреннего и внешнего диаметра с крепежной петлей в центральной зоне и два концевых участка. При этом участок спиральной навивки за счет наличия в центральной зоне крепежной петли содержит два подучастка, витки на которых уложены под углом к оси симметрии, а оба концевых участка выполнены рабочими. Каждый пружинный зуб разъемно связан с несущим элементом - «навешен» на вал - и зафиксирован в зоне крепежной петли посредством средства крепления, выполненного в виде пластины (которая выполняет также функцию гасителя колебаний зуба) и набора крепежных элементов. Описанный грабельный аппарат по совокупности своих существенных признаков может быть принят для заявляемого в качестве наиболее близкого технического решения.

Среди недостатков, присущих упомянутым выше и другим известным из уровня техники грабельным аппаратам, можно назвать следующие:

шаг зубьев определяется не только шириной «завитой» части зуба, но и шириной петли; в этом случае для уменьшения шага (в допустимых из-за петли пределах) и обеспечения его равенства приходится вводить поперечный изгиб зуба, что, в свою очередь, приводит к необходимости введения в конструкции граблей зубьев различных по конструкции, что не очень удобно при замене;

поломка одной части парного зуба, как правило, выводит из строя всю пару, что отрицательно сказывается на эксплуатационных качествах;

для замены внутренних зубьев необходимо снимать все периферийные зубья;

высокие требования к технологии и конечным геометрическим размерам зуба из-за того, что зуб устанавливается свободно;

сложная технология производства, в особенности, из-за термообработки, которая искажает геометрию зуба;

наличие концентратора напряжений в виде петли;

- 1 011870 отсутствие демпфирования колебаний зуба, что ускоряет усталостные явления;

потеря металлических частей зуба при его поломке на полях, что крайне нежелательно.

На практике, в каждой конкретной конструкции вновь создаваемых грабельных аппаратов предпринимаются попытки преодолеть хотя бы ряд из перечисленных недостатков. Так, для предупреждения поломки зубьев при нагрузке, превышающей допустимую, в некоторых конструкциях грабельные аппараты, например роторного типа, устанавливаются на подпружиненные штанги, поворачивающиеся вокруг своей продольной оси в случае превышения нагрузки, а для продления срока службы зубьев и для уменьшения потерь зубьев при их отламывании в некоторых конструкциях применяют соединительные капроновые пластины или тросики [3].

Задачей изобретения является создание грабельного аппарата, имеющего максимальную простоту изготовления и обслуживания (например, при необходимости замены, съем только одного зуба). В аппарате должна быть реализована возможность минимизации шага зубьев до величины, равной ширине пружинной части зуба, а также возможность использования всех зубьев одинаковой конструкции и отсутствие правого и левого исполнения «гребущей» части держателя. Кроме того, конструкция грабельного аппарата должна обеспечивать возможность высокоэффективного использования зубьев, имеющих менее жесткие требования к точности их изготовления. Грабельный аппарат должен обеспечивать демпфирование (гашение) самопроизвольных колебаний, снижение изгибных нагрузок в местах крепления. Грабельный аппарат должен также обеспечивать возможность включения в его состав несущих элементов с различной формой поперечного сечения.

Поставленная задача решается заявляемым грабельным аппаратом, содержащим несущий элемент, связанный со средствами управления, и множество установленных на несущем элементе рабочих элементов, каждый из которых выполнен в виде пружинного зуба, включающего участок спиральной навивки заданной длины и заданных внутреннего и внешнего диаметра и два концевых участка, причем каждый пружинный зуб разъемно связан с несущим элементом посредством средства крепления. В первом варианте исполнения заявляемого грабельного аппарата задача решается за счет того, что участок спиральной навивки выполнен из параллельно уложенных витков с формированием полого цилиндрообразного участка с внешним диаметром Ό и с параллельными торцами, один из концевых участков пружинного зуба выполнен в виде рабочего концевого участка заданной длины, а второй - в виде нерабочего концевого участка, причем пружинный зуб связан с несущим элементом в зоне нерабочего концевого участка, при этом нерабочий концевой участок снабжен элементом взаимодействия со средством крепления, а средство крепления снабжено средством фиксации положения пружинного зуба по отношению к средству крепления, средством фиксации положения средства крепления по отношению к несущему элементу и средством задания начальной закрутки пружинного зуба.

В предпочтительных формах реализации изобретения в первом варианте исполнения средство крепления пружинного зуба к несущему элементу может быть совмещено со средством фиксации положения пружинного зуба по отношению к средству крепления и средством фиксации положения средства крепления по отношению к несущему элементу и выполнено в виде резьбовых крепежных элементов, предпочтительно болта и гайки, при этом элемент взаимодействия нерабочего концевого участка со средством крепления выполнен в виде петли или полупетли соответствующего диаметра, расположенной в плоскости, перпендикулярной плоскости продольной оси рабочего концевого участка.

Во втором варианте исполнения заявляемого грабельного аппарата задача решается за счет того, что участок спиральной навивки выполнен из параллельно уложенных витков с формированием полого цилиндрообразного участка с внешним диаметром Ό и с параллельными торцами, один из концевых участков пружинного зуба выполнен в виде рабочего концевого участка заданной длины, а второй - в виде нерабочего концевого участка, причем пружинный зуб связан с несущим элементом в зоне участка спиральной навивки, при этом нерабочий концевой участок снабжен элементом взаимодействия со средством крепления, а средство крепления выполнено с возможностью охвата участка спиральной навивки пружинного зуба, по меньшей мере, со стороны его внешней поверхности и снабжено средством фиксации положения пружинного зуба по отношению к средству крепления, средством фиксации положения средства крепления по отношению к несущему элементу и средством задания начальной закрутки пружинного зуба.

В предпочтительных формах реализации изобретения во втором варианте исполнения средство крепления может быть выполнено с возможностью охвата участка спиральной навивки пружинного зуба со стороны его внешней поверхности и торцов.

Для обоих вариантов исполнения заявляемого грабельного аппарата предпочтительно, когда средство крепления зуба выполнено в виде крепежной профильной детали, форма поперечного сечения которой выбрана с возможностью формирования по меньшей мере одной зоны контакта с пружинным зубом по меньшей мере на части его участка спиральной навивки, причем длина крепежной детали выбрана в соответствии с длиной участка спиральной навивки по меньшей мере одного зуба, а форма и размеры ее поперечного сечения в зоне контакта с участком спиральной навивки выбраны в соответствии с внешним диаметром Ό участка спиральной навивки зуба.

В различных предпочтительных формах реализации заявляемого грабельного аппарата во втором

- 2 011870 варианте исполнения предпочтительным может являться то, что средство задания начальной закрутки пружинного зуба совмещено со средством фиксации положения пружинного зуба по отношению к средству крепления;

содержит элемент фиксации положения нерабочего концевого участка, выполненный в виде профильной детали, а для грабельного аппарата и во втором, и в первом варианте исполнения выполнено в виде перемычки, одним своим концом шарнирно связанной с несущим элементом, а другим - с рабочим концевым участком с возможностью совершения возвратно-поступательного перемещения вдоль его продольной оси.

Упомянутые выше и другие особенности конструкции заявляемого грабельного аппарата и следующие из них достоинства и преимущества будут рассмотрены далее более подробно на примере некоторых возможных предпочтительных, но не ограничивающих примеров реализации в обоих вариантах исполнения со ссылками на позиции фигур чертежей, на которых представлены:

фиг. 1 - схематичное изображение внешнего вида ротационных граблей с грабельным аппаратом согласно изобретению;

фиг. 2 - схематичное изображение в виде спереди фрагмента грабельного аппарата по первому варианту исполнения в первой форме реализации;

фиг. 3 - вид сверху грабельного аппарата по фиг. 2;

фиг. 4 - фрагмент вида по стрелкам по фиг. 3;

фиг. 5 - вид справа грабельного аппарата по фиг. 2;

фиг. 6 - схематичное изображение в виде спереди фрагмента грабельного аппарата по первому варианту исполнения во второй форме реализации;

фиг. 7 - вид сверху грабельного аппарата по фиг. 6;

фиг. 8 - схематичное изображение в виде сверху фрагмента грабельного аппарата по первому варианту исполнения в третьей форме реализации;

фиг. 9 - схематичное изображение в виде спереди фрагмента грабельного аппарата по второму варианту исполнения (с местным вырезом) в первой форме реализации;

фиг. 10 - вид справа грабельного аппарата по фиг. 9 (в разрезе);

фиг. 11 - вид справа грабельного аппарата по второму варианту исполнения во второй форме реализации;

фиг. 12 - вид снизу фрагмента грабельного аппарата по фиг. 11;

фиг. 13 - вид справа грабельного аппарата по второму варианту исполнения в третьей форме реализации;

фиг. 14 - вид справа грабельного аппарата по второму варианту исполнения в четвертой форме реализации;

фиг. 15 - вид справа грабельного аппарата по второму варианту исполнения в пятой форме реализации;

фиг. 16 - вид справа грабельного аппарата по второму варианту исполнения в шестой форме реализации;

фиг. 17 - фрагмент вида по стрелкам по фиг. 15;

фиг. 18 - схематичное изображение внешнего вида пружинных зубьев в различных формах реализации из состава заявляемого грабельного аппарата.

На фиг. 1 представлено схематичное изображение внешнего вида ротационных граблей с грабельным аппаратом согласно изобретению, в частности, с грабельным аппаратом по второму варианту исполнения. Грабельный аппарат содержит несущий элемент 1, связанный со средствами 2 управления, и множество установленных на несущем элементе 1 рабочих элементов, каждый из которых выполнен в виде пружинного зуба 3. Пружинные зубья 3 установлены на несущем элементе 1 посредством средства крепления в данной форме реализации, выполненного в виде крепежной профильной детали 4.

На фиг. 2-5 в различных видах представлено схематичное изображение фрагмента грабельного аппарата по первому варианту исполнения в первой форме реализации. Каждый пружинный зуб 3 включает рабочий концевой участок 5, участок 6 спиральной навивки и нерабочий концевой участок 7. Участок 6 спиральной навивки выполнен из параллельно уложенных витков с формированием полого цилиндрообразного участка с внешним диаметром Ό и с параллельными торцами 8. Средство крепления пружинного зуба 3 по отношению к несущему элементу 1 в данной форме реализации совмещено со средством фиксации положения средства крепления по отношению к несущему элементу 1 и выполнено в виде болта 9, гайки 10, шайбы 11 и ориентирующего положение зуба относительно несущего элемента 1 крепежного элемента 12. Нерабочий концевой участок 7 снабжен элементом взаимодействия со средством крепления, выполненным в виде полупетли 13 соответствующего диаметра, расположенной в плоскости, перпендикулярной плоскости продольной оси 14 рабочего концевого участка 5. Средство задания начальной закрутки пружинного зуба 3 в данной форме реализации выполнено в виде перемычки 15, одним своим концом связанной с несущим элементом 1 посредством шарнирного соединения 16, а другим - с

- 3 011870 рабочим концевым участком 5 с возможностью совершения возвратно-поступательного перемещения вдоль его продольной оси 14 (в данной форме реализации посредством кулисного механизма 17). В данной форме реализации пружинный зуб 3 имеет форму, в которой его концевой рабочий участок 5 смещен к центру участка 6 спиральной навивки до совмещения его продольной оси 14 с плоскостью оси несущего участка 18 полупетли 13.

На фиг. 6 и 7 в различных видах представлено схематичное изображение фрагмента грабельного аппарата по первому варианту исполнения во второй форме реализации, где пружинный зуб 3 имеет форму, в которой его нерабочий концевой участок 7 выполнен в виде полупетли 19, а концевой рабочий участок 5 смещен к одному из торцов 8 участка 6 спиральной навивки до совмещения его продольной оси 14 с вертикальной плоскостью, проходящей через несущий участок 20 полупетли 19.

На фиг. 8 представлено схематичное изображение в виде сверху фрагмента грабельного аппарата по первому варианту исполнения в третьей форме реализации, где концевой нерабочий участок 7 имеет иную форму полупетли 21, а концевой рабочий участок 5 смещен к центру участка 6 спиральной навивки до совмещения его продольной оси 14 в плоскости, перпендикулярной держателю, с вертикальной осью симметрии несущего участка 22 полупетли 21 в плоскости схода его со средств крепления (болта 9).

На фиг. 9 и 10 представлено схематичное изображение в различных видах фрагмента грабельного аппарата по второму варианту исполнения в первой форме реализации. Пружинные зубья 3 связаны с несущим элементом 1 посредством крепежной профильной детали, которая в данной форме реализации контактирует с пружинным зубом на части рабочего концевого участка 5, на участке 6 спиральной навивки, охватывая его со стороны внешнего диаметра Ό, а также на нерабочем концевом участке 7. При этом загнутый концевой участок 23 крепежной профильной детали выполнен в виде упора для концевого нерабочего участка 7 пружинного зуба 3. Второй концевой участок 24 крепежной профильной детали для повышения жесткости выполнен в данной форме реализации с П-образным профилем поперечного сечения. Длина крепежной детали выбрана в соответствии с суммарной длиной участков 6 спиральной навивки, для данной формы реализации, девяти пружинных зубьев 3. Таким образом, крепежная профильная деталь выполнена в виде короба 25, в который устанавливаются пружинные зубья 3 и который крепится к несущему элементу соответствующими подходящими крепежными средствами, которые ввиду очевидности их выбора для специалистов в данной области техники на чертежах не обозначены. Для предотвращения выпадения из короба 25 пружинных зубьев 3 предусмотрены фиксаторы 26 специальной конструкции и болты 27 с гайками 28 и шайбами 29. Короб 25 может быть разделен на отдельные для каждого пружинного зуба 3 «кассеты» перегородками 30.

На фиг. 11 и 12 представлены вид справа и вид снизу грабельного аппарата по второму варианту исполнения во второй форме реализации. В данной форме реализации крепежная профильная деталь также выполнена в виде короба 31 с П-образной формой поперечного сечения и охватывает участок 6 спиральной навивки зуба 3 со стороны его внешнего диаметра. Нерабочий концевой участок 7 пружинного зуба 3 выполнен с загибом 32 и имеет в плане Г-образную форму. При этом загиб 32 нерабочего концевого участка 7 установлен в отверстии 33 на кронштейне 34, выполненном на внешней поверхности короба 31 со стороны рабочего концевого участка 5. С противолежащей стороны короба 31 на его внешней поверхности выполнено шарнирное соединение 35, связывающее перемычку 36, снабженную кулисным механизмом 37 с рабочим концевым участком 5 пружинного зуба 3. Со стороны внутренней поверхности короба 31 на нем посредством винтов 38 закреплен ограничитель 39, сужающий ширину Побразного короба 31 (для предотвращения выпадения частей зубьев после поломки).

На фиг. 13 представлен вид справа грабельного аппарата по второму варианту исполнения в третьей форме реализации. Короб 40 охватывает пружинный зуб 3 на части нерабочего концевого участка 7, на части рабочего концевого участка 5 и на участке 6 спиральной навивки. В передней части короб 40 на своем концевом участке 41 со стороны рабочего участка 5 пружинного зуба 3 имеет в данной форме реализации Ζ-образную форму поперечного сечения. В сформированном уступе установлено шарнирное соединение 42, связывающее перемычку 43, снабженную кулисным механизмом 44 с рабочим концевым участком 5 пружинного зуба 3.

На фиг. 14 представлен в виде справа грабельный аппарат по второму варианту исполнения в четвертной форме реализации. В данной форме реализации крепежная профильная деталь выполнена в виде короба 45 с примерно Г-образной формой поперечного сечения и охватывает участок 6 спиральной навивки зуба 3 со стороны его внешнего диаметра. Нерабочий концевой участок 7 пружинного зуба 3 выполнен с загибом и имеет в плане Г-образную форму (аналогично форме реализации, представленной на фиг. 11). Загиб нерабочего концевого участка 7 установлен в отверстии 46 на кронштейне 47, выполненном на внешней поверхности короба 45 со стороны рабочего концевого участка 5. Со стороны короба 45 на его внутренней поверхности предусмотрены средства сопряжения короба 45 с несущим элементом 1, выполненные в виде ребер 48. Для фиксации короба 45 на несущем элементе 1 в данной форме реализации предусмотрен нижний фиксирующий элемент 49, а также болты 50 с гайками 51. На нижнем фиксирующем элементе 49 установлено шарнирное соединение 52, связывающее перемычку 53, снабженную кулисным механизмом (на чертеже не изображен) с рабочим концевым участком 5 пружинного зуба 3.

В формах реализации, представленных на фиг. 9-14, пружинные зубья размещены в общих коробах

- 4 011870 (25, 31, 40, 45).

На фиг. 15 и 16 представлены в виде справа грабельные аппараты по второму варианту исполнения в пятой и шестой, соответственно, формах реализации, где каждый пружинный зуб 3 снабжен отдельной крепежной профильной деталью.

Грабельные аппараты по фиг. 15, 16 содержат крепежные профильные детали 54 и 55, соответственно, закрепленные на несущем элементе 1 посредством болтов 56 с гайками 57. Крепежные профильные детали 54, 55 для более надежной фиксации на несущем элементе 1 снабжены цилиндрическими пазами 58. В обеих формах реализации предусмотрена перемычка 59, связанная посредством шарнирного соединения 60 с крепежной профильной деталью 54, 55 (соответственно, с несущим элементом 1) и посредством кулисного механизма 61 с рабочим концевым участком 5 пружинного зуба 3. Нерабочий концевой участок 7 пружинного зуба 3 фиксируется посредством размещения его в предусмотренном для этих целей угловом переходе 62, выполненном на внутренней поверхности крепежной профильной детали 54, 55. В формах реализации, представленных на фиг. 15, 16, крепежные профильные детали 54, 55, соответственно, выполнены таким образом, что охватывают участок 6 спиральной навивки пружинного зуба 3 частично со стороны его наружного диаметра, практически, по всей длине, а также со стороны одного из его торцов. Фактически, для каждого пружинного зуба 3 предусмотрена своя крепежная профильная деталь 54, 55, причем крепежная профильная деталь 54, 55 содержит углубление 63, в которое устанавливается торцом участок 6 спиральной навивки пружинного зуба 3 (см. фиг. 17).

На фиг. 17 представлен фрагмент вида по стрелкам на фиг. 15.

На фиг. 18 схематично представлены некоторые из возможных форм реализации пружинных зубьев, которые могут быть использованы в составе заявляемого грабельного аппарата в зависимости от его назначения. Как уже неоднократно упоминалось выше, все они имеют рабочий концевой участок 5, нерабочий концевой участок 7 и участок спиральной навивки 6.

Работа заявляемого грабельного аппарата будет рассмотрена для каждого из вариантов исполнения на примерах форм реализации, представленных на фиг. 2-5, 9, 10 и 16.

В форме реализации в соответствии с первым вариантом исполнения, представленной на фиг. 2-5, грабельный аппарат содержит несущий элемент 1, выполненный в виде трубы, множество пружинных зубьев 3 и соответствующее количеству пружинных зубьев 3 количество перемычек 15 в качестве средства задания начальной закрутки пружинного зуба 3. В общем случае, форма поперечного сечения несущего элемента 1 может быть выбрана любой подходящей. Пружинный зуб 3 включает рабочий концевой участок 5, участок 6 спиральной навивки и нерабочий концевой участок 7. Участок 6 спиральной навивки выполнен из параллельно уложенных витков с формированием полого цилиндрообразного участка с внешним диаметром Ό и с параллельными торцами 8. Пружинный зуб 3 имеет форму, в которой его концевой рабочий участок 5 смещен к центру участка 6 спиральной навивки до совмещения его продольной оси 14 с вертикальной плоскостью оси несущего участка 18 полупетли 13. Нерабочий концевой участок 7 снабжен элементом взаимодействия со средством крепления, выполненным в виде полупетли 13 соответствующего диаметра, расположенной в плоскости, перпендикулярной плоскости продольной оси 14 рабочего концевого участка 5. Полупетля 13 (нерабочий концевой участок 7) зафиксирована на несущем элементе 1 с помощью ориентирующих положение пружинного зуба 3 относительно несущего элемента 1 крепежных элементов 12 соответствующей формы, которые обеспечивают согласование контактных поверхностей несущего элемента 1 и нерабочего концевого участка 7 пружинного зуба 3, а также более надежный (без возможных смещений, в частности, в радиальном направлении) прижим нерабочего концевого участка 7 к несущему элементу 1 посредством болта 9 с гайкой 10 и шайбой 11. Для этих целей, в частности, в крепежном элементе 12, контактирующем с нерабочим концевым участком 7 пружинного зуба 3, могут быть выполнены направляющие углубления, в которые при установке пружинного зуба 3 укладывают участки полупетли 13 (нерабочего концевого участка 7). Средство задания начальной закрутки пружинного зуба 3 выполнено в виде перемычки 15, которая одним своим концом связана с несущим элементом 1 посредством шарнирного соединения 16, а другим - с рабочим концевым участком 5 посредством кулисного механизма 17. Длину перемычки 15, угол ее наклона к продольной оси 14 рабочего концевого участка 5, размеры и конструкцию кулисного механизма 17 и т.п. параметры выбирают с учетом необходимой величины начальной закрутки пружинного зуба 3. В процессе работы грабельного аппарата рабочий концевой участок 5 пружинного зуба воспринимает нагрузку, направленную, в основном, перпендикулярно продольной оси 14, и с учетом наличия участка 6 спиральной навивки начинает отклоняться, вызывая перемещение кулисного механизма 17 в направлении продольной оси 14 рабочего концевого участка 5 пружинного зуба 3, при этом пружинный зуб 3 в месте его крепления к несущему элементу 1 (на нерабочем концевом участке 7), практически не испытывает изгибных напряжений. При снятии нагрузки процесс повторяется в противоположном направлении. При этом следует учитывать, что кулисный механизм 17 гасит колебания и тормозит возврат пружинного зуба 3 в исходное положение. Описанная конструкция грабельного аппарата и прежде всего пружинного зуба 3 (отсутствие специальной крепежной петли на участке 6 спиральной навивки, а также параллельность торцов 8 участка спиральной навивки) обеспечивают возможность предельной минимизации шага установки зубьев, который определяется, практически, только длиной участка 6 спиральной навивки пружинного зуба 3. При необ

- 5 011870 ходимости замены пружинного зуба 3 достаточно отвинтить одну гайку 10, снять болт 9 с шайбой 11 и вынуть рабочий концевой участок 5 из кулисного механизма 17. В обратной последовательности осуществляется установка и фиксация нового пружинного зуба 3.

В форме реализации в соответствии со вторым вариантом исполнения, представленной на фиг. 9, 10, грабельный аппарат содержит короб 25 с установленными в нем пружинными зубьями 3. Короб 25 крепится на трубе, связанной непосредственно с приводом граблей (на чертежах не изображены). Короб 25 контактирует с пружинным зубом 3 на части рабочего концевого участка 5, на участке 6 спиральной навивки, охватывая его со стороны внешнего диаметра Ό, а также на нерабочем концевом участке 7. Форма короба 25 выбрана таким образом, чтобы обеспечить заданную начальную закрутку пружинного зуба 3. При этом концевой нерабочий участок 7 пружинного зуба 3 фиксируется упором любой подходящей конструкции, в данной форме реализации упирается в загнутый концевой участок 23 короба 25, а второй концевой участок 24 короба 25 благодаря П-образному профилю поперечного сечения обеспечивает достаточно высокую жесткость короба 25. Короб 25 выполнен общим для установки множества пружинных зубьев 3 (для данной формы реализации, девяти пружинных зубьев 3). Короб 25 крепится к несущему элементу 1 соответствующими подходящими крепежными средствами (разъемно либо неразъемно, например посредством сварки). Пружинные зубья 3 в коробе 25 дополнительно фиксируются от смещений и выпадения их частей после поломки соответствующими фиксаторами 26 специальной конструкции, которые, в свою очередь, крепятся к коробу 25 посредством болтов 27 с гайками 28 и шайбами 29. Как и в описанном выше случае, такая конструкция грабельного аппарата и, прежде всего пружинного зуба 3 (отсутствие специальной крепежной петли на участке 6 спиральной навивки, а также параллельность торцов 8 участка спиральной навивки) обеспечивают возможность предельной минимизации шага установки зубьев, который определяется, практически, только длиной участка 6 спиральной навивки пружинного зуба 3. При этом внутри короба 25 могут быть предусмотрены перегородки 30 или ребра, точно определяющие посадочные места для каждого из пружинных зубьев 3. При необходимости замены пружинного зуба 3 достаточно отвинтить одну гайку 28, снять болт 27 с шайбой 29, а также фиксатор 26, освободить нерабочий концевой участок 7 и вынуть участок 6 спиральной навивки из короба 25. В обратной последовательности осуществляется установка и фиксация нового пружинного зуба 3.

В форме реализации в соответствии со вторым вариантом исполнения, представленной на фиг. 16, грабельный аппарат содержит несущий элемент 1, выполненный в виде трубы, множество пружинных зубьев 3 и крепежных профильных деталей 55 с углублениями 63, предназначенных для установки в них пружинных зубьев 3 и крепления на несущем элементе 1, и перемычек 59 в качестве средства задания начальной закрутки пружинного зуба 3. Крепежные профильные детали 55 закреплены на несущем элементе 1 посредством болтов 56 с гайками 57. Крепежная профильная деталь 55 для более надежной фиксации на несущем элементе 1 снабжена цилиндрическими пазами 58. Перемычка 59 связана посредством шарнирного соединения 60 с крепежной профильной деталью 55 (соответственно, с несущим элементом 1) и посредством кулисного механизма 61 - с рабочим концевым участком 5 пружинного зуба 3. Нерабочий концевой участок 7 пружинного зуба 3 зафиксирован в угловом переходе 62, выполненном на внутренней торцевой поверхности крепежной профильной детали 55. В крепежной профильной детали 55 выполнено углубление 63 (см. фиг. 17), в которое установлен торцом участок 6 спиральной навивки пружинного зуба 3, таким образом, что крепежная профильная деталь 55 охватывают участок 6 спиральной навивки пружинного зуба 3 частично со стороны его наружного диаметра, практически, по всей длине, а также со стороны одного из его торцов. Для каждого пружинного зуба 3 предусмотрена своя крепежная профильная деталь 55. В процессе работы грабельного аппарата рабочий концевой участок 5 пружинного зуба воспринимает нагрузку, направленную, в основном, перпендикулярно продольной оси 14, и с учетом наличия участка 6 спиральной навивки начинает отклоняться, перемещая кулисный механизм 61 в направлении продольной оси 14 рабочего концевого участка 5 пружинного зуба 3. При снятии нагрузки процесс повторяется в противоположном направлении. При этом следует учитывать, что в месте крепления (на нерабочем концевом участке 7) пружинный зуб 3 практически не испытывает изгибных нагрузок. Как и в описанных выше формах реализации данная конструкция грабельного аппарата и прежде всего пружинного зуба 3 (отсутствие специальной крепежной петли на участке 6 спиральной навивки, а также параллельность торцов 8 участка спиральной навивки) обеспечивают возможность предельной минимизации шага установки зубьев, который определяется, практически, только длиной участка 6 спиральной навивки пружинного зуба 3 и толщиной стенки крепежной профильной детали 55 в зоне углубления 63 под установку участка 6 спиральной навивки пружинного зуба 3. При необходимости замены пружинного зуба 3 достаточно отвинтить одну гайку 57, снять болт 56 и крепежную профильную деталь 55 с цилиндрическими пазами 58, вынуть рабочий концевой участок 5 пружинного зуба 3 из кулисного механизма 61 и вынуть участок 6 спиральной навивки пружинного зуба 3 из углубления в крепежной профильной детали 55. В обратной последовательности осуществляется установка и фиксация нового пружинного зуба 3.

Аналогичным образом работают грабельные аппараты и во всех других возможных формах реализации, входящих в объем притязаний в соответствии с первым и вторым вариантами исполнения.

Приведенные выше неограничивающие примеры заявляемого грабельного аппарата подтверждают

- 6 011870 достижение всех заявленных технических результатов, среди которых особо могут быть упомянуты предельная минимизации шага установки пружинных зубьев, унификация исполнения пружинных зубьев в одном аппарате и упрощение технологии их изготовления, высокая надежность и ремонтопригодность заявляемого аппарата.

Литература.

1. ДР № 56072625, опубл. 16.06.1981.

2. Каталог деталей «Грабли-ворошилка ГВР-630» ОАО «Бобруйскагромаш», Мн.: «Кл1ч», 1998, с. 1, 11.

3. В.И. Особов, Г.К. Васильев. Сеноуборочные машины и комплексы. М.: «Машиностроение», 1983, с. 76.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Грабельный аппарат, содержащий несущий элемент, связанный со средствами управления, и множество установленных на несущем элементе рабочих элементов, каждый из которых выполнен в виде пружинного зуба, включающего участок спиральной навивки заданной длины и заданных внутреннего и внешнего диаметра и два концевых участка, причем каждый пружинный зуб разъемно связан с несущим элементом посредством средства крепления, отличающийся тем, что участок спиральной навивки выполнен из параллельно уложенных витков с формированием полого цилиндрообразного участка с внешним диаметром Ό и с параллельными торцами, один из концевых участков пружинного зуба выполнен в виде рабочего концевого участка заданной длины, а второй - в виде нерабочего концевого участка, причем пружинный зуб связан с несущим элементом в зоне нерабочего концевого участка, при этом нерабочий концевой участок снабжен элементом взаимодействия со средством крепления, а средство крепления снабжено средством фиксации положения пружинного зуба по отношению к средству крепления, средством фиксации положения средства крепления по отношению к несущему элементу и средством задания начальной закрутки пружинного зуба.
2. Грабельный аппарат по п.1, отличающийся тем, что средство крепления пружинного зуба к несущему элементу совмещено со средством фиксации положения пружинного зуба по отношению к средству крепления и средством фиксации положения средства крепления по отношению к несущему элементу и выполнено в виде резьбовых крепежных элементов, предпочтительно болта и гайки, при этом элемент взаимодействия нерабочего концевого участка со средством крепления выполнен в виде петли или полупетли соответствующего диаметра, расположенной в плоскости, перпендикулярной плоскости продольной оси рабочего концевого участка.
3. Грабельный аппарат, содержащий несущий элемент, связанный со средствами управления, и множество установленных на несущем элементе рабочих элементов, каждый из которых выполнен в виде пружинного зуба, включающего участок спиральной навивки заданной длины и заданных внутреннего и внешнего диаметров и два концевых участка, причем каждый пружинный зуб разъемно связан с несущим элементом посредством средства крепления, отличающийся тем, что участок спиральной навивки выполнен из параллельно уложенных витков с формированием полого цилиндрообразного участка с внешним диаметром Ό и с параллельными торцами, один из концевых участков пружинного зуба выполнен в виде рабочего концевого участка заданной длины, а второй - в виде нерабочего концевого участка, причем пружинный зуб связан с несущим элементом в зоне участка спиральной навивки, при этом нерабочий концевой участок снабжен элементом взаимодействия со средством крепления, а средство крепления выполнено с возможностью охвата участка спиральной навивки пружинного зуба, по меньшей мере, со стороны его внешней поверхности и снабжено средством фиксации положения пружинного зуба по отношению к средству крепления, средством фиксации положения средства крепления по отношению к несущему элементу и средством задания начальной закрутки пружинного зуба.
4. Грабельный аппарат по п.3, отличающийся тем, что средство крепления выполнено с возможностью охвата участка спиральной навивки пружинного зуба со стороны его внешней поверхности и торцов.
5. Грабельный аппарат по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что средство крепления зуба выполнено в виде крепежной профильной детали, форма поперечного сечения которой выбрана с возможностью формирования по меньшей мере одной зоны контакта с пружинным зубом по меньшей мере на части его участка спиральной навивки, причем длина крепежной детали выбрана в соответствии в длиной участка спиральной навивки по меньшей мере одного зуба, а ширина внутреннего контура поперечного сечения в зоне контакта с участком спиральной навивки выбрана в соответствии с внешним диаметром Ό участка спиральной навивки зуба.
6. Грабельный аппарат по любому из пп.3-5, отличающийся тем, что средство задания начальной закрутки пружинного зуба совмещено со средством фиксации положения пружинного зуба по отношению к средству крепления.

- 7 011870
7. Грабельный аппарат по любому из пп.3-6, отличающийся тем, что средство задания начальной закрутки пружинного зуба содержит элемент фиксации положения нерабочего концевого участка, выполненный в профильной детали.
8. Грабельный аппарат по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что средство задания начальной закрутки пружинного зуба выполнено в виде перемычки, одним своим концом шарнирно связанной с несущим элементом, а другим - с рабочим концевым участком с возможностью совершения возвратнопоступательного перемещения вдоль его продольной оси.