PL242821B1 - Mechanizm sekcji roboczej pielnika rzędowego - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm sekcji roboczej pielnika rzędowego zawierający segment poziomy, do którego zamocowane są dwa segmenty pionowe, przy czym do każdego segmentu pionowego zamocowany jest segment roboczy, charakteryzujący się tym, że segment poziomy zawiera belkę stałą przednią (1), do mocowania do ramy nośnej pielnika, belkę przesuwną poprzecznie (4) i siłownik hydrauliczny przesuwu poprzecznego (3), i do belki przesuwnej poprzecznie (4) zamontowany jest wysięgnik kamery z modułem sterującym (5), i do belki przesuwnej poprzecznie (4) zamocowany jest przynajmniej jeden segment pionowy za pomocą belki pionowej przedniej (6), przy czym segment pionowy zawiera siłownik hydrauliczny unoszący (8) i zawiera belkę pionową tylną (10), do której zamocowana jest belka narzędziowa (11) segmentu roboczego, i belka narzędziowa (11) zawiera na pierwszym końcu poprzeczną belkę mocującą zęba sprężystego (12), do mocowania zęba sprężystego (13), i belka narzędziowa (11) na drugim końcu zawiera belkę noża wahliwego (14) do mocowania noża wahliwego (16), i belka mocująca noża wahliwego (14) połączona jest z nożem wahliwym (16) za pomocą siłownika pneumatycznego (15).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem patentu jest mechanizm sekcji roboczej pielnika rzędowego pozwalający na prowadzenie narzędzia wzdłuż krzywoliniowych, nierównoległych rzędów roślin oraz niszczenia chwastów pomiędzy poszczególnymi roślinami w rzędzie.

Do pielęgnacji upraw międzyrzędowych stosuje się pielniki zawieszane na trójpunktowym układzie zawieszenia, przyczepiane, a także transportowane na kołach wydźwigowych. Najczęściej składają się one z ramy sztywnej bądź składanej, na której zamocowane są sekcje robocze z odpowiednimi narzędziami. Mogą być to zęby sprężyste, półsprężyste bądź stałe, zakończone odpowiednimi redlicami, a także różnego rodzaju przyrządy doprawiające takie jak zgrzebła, koła gwieździste, czy wałki umożliwiałaby strunowe. Pielniki opcjonalnie wyposażane są w podsiewacz nawozów lub dozownik środków ochrony roślin. Narzędzia sekcji roboczych połączone są w płaszczyźnie pionowej z ramą za pomocą czworoboku przegubowego, co umożliwia im równoległe przemieszczanie się w pionie. Dzięki temu narzędzie działa na glebę pod jednakowym kątem skrawania w przypadku wystąpienia nierówności terenu.

Poszczególne rzędy roślin nie są nigdy idealnie równoległe. Z jednej strony zaburzenia takie powstają z powodu pewnych odchyłek podczas zabiegów siewu lub sadzenia, a także z samej specyfiki wzrostu rośliny, którego kierunek często odbiega od idealnego pionowego. Z drugiej strony zaobserwować można nierównoległość pomiędzy kolejnymi przejazdami sadzenia wynikającą z niemożliwości idealnego odwzorowania poprzedniego przejazdu przez operatora, przez co w celu minimalizacji strat wynikających z tych zaburzeń wymuszone jest używanie pielników o dokładnie tej samej liczbie sekcji, jakie posiadały maszyny sadzące lub siejące, mimo tego, iż z reguły posiadają one znacznie mniejsze zapotrzebowanie na moc.

Z niemieckiego zgłoszenia patentowego DE2638034A1 znany jest kultywator rzędowy, zawierający sekcję roboczą składającą się z ruchomej tulei nośnej, która jest połączona nośnikiem sekcji roboczej, zawierającej dwa narzędzia robocze - końcowe i pośrednie. Do tulei nośnej zamontowane są równolegle do siebie łączniki, do których dalej przyłączona jest druga tuleja nośna przytrzymując ramię robocze narzędzia roboczego końcowego. Pierwsza i druga tuleja nośna oraz równoległe łączniki są połączone w ten sposób, że tworzą czworobok, gdzie na w punktach odpowiadających jednej z jego przekątnych zamontowany jest siłownik do podnoszenia narzędzia roboczego końcowego (regulacji wysokości pracy). Ramię robocze końcowego narzędzia roboczego połączone jest z drugim siłownikiem, którego drugi koniec przymocowany jest do ruchomej tulei nośnej. Taka konstrukcja sekcji roboczej umożliwia podnoszenie i przemieszczanie końcowego narzędzia roboczego w taki sposób, że może ono być prowadzone równolegle do rzędu roślin, obracane względem obrabianego rzędu roślin przy jednoczesnej regulacji głębokości obróbki w rzędzie.

Z polskiego opisu patentowego PL231734B1 znana jest konstrukcja pielnika rzędowego posiadającego sekcje robocze z narzędziami pielącymi, połączonymi w płaszczyźnie pionowej z ramą za pomocą czworobocznego elementu przegubowego, w którym każda sekcja robocza jest połączona z jednym czworobocznym elementem przegubowym, charakteryzującym się tym, że czworoboczny element przegubowy składa się z dwóch czworoboków przegubowych równoległych względem siebie w płaszczyźnie pionowej, przy czym pierwszy czworobok przegubowy składa się z ramion poziomych, połączonych obrotowo z ramionami pionowymi, do których również obrotowo, w płaszczyźnie pionowej przymocowany jest pierwszy siłownik, zaś drugi czworobok przegubowy składa się z ramion poziomych połączonych obrotowo z ramionami pionowymi, a naprzeciwległe ramiona czworoboków przegubowych są połączone obrotowo poziomymi segmentami łączącymi, zaś górne ramiona poziome czworoboków przegubowych są połączone z drugim siłownikiem połączonym z zestawem sterującym wysuwem siłownika, a przedni segment łączący jest przystosowany do połączenia z ramą pielnika, natomiast do tylnego segmentu jest zamocowany zespół wspornik a pionowego wraz z ramieniem koła kopiującego i kołem kopiującym, a także wysięgnik wzdłużny z uchwytem do mocowania narzędzia pielącego.

Problemem technicznym jest dostarczenie sekcji roboczej pielnika rzędowego, która umożliwiałaby kompensację krzywoliniowości rzędu, w którym wykonywany jest wysiew oraz umożliwiałaby pracę w nierównoległych rzędach roślin, pracę w terenie o zmiennej wysokości powierzchni oraz umożliwiałaby niezależne działanie poszczególnych sekcji roboczych w pielniku, niszczenie chwastów oraz pielęgnację gleby pomiędzy poszczególnymi roślinami w rzędzie.

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm sekcji roboczej pielnika rzędowego zawierający segment poziomy, do którego zamocowane są dwa segmenty pionowe, przy czym do każdego segmentu pionowego zamocowany jest segment roboczy, charakteryzujący się tym, że segment poziomy zawiera belkę stałą przednią, do mocowania do ramy nośnej pielnika, belkę przesuwną poprzecznie i siłownik hydrauliczny przesuwu poprzecznego, i do belki przesuwnej poprzecznie zamontowany jest wysięgnik kamery z modułem sterującym, i do belki przesuwnej poprzecznie zamocowany jest przynajmniej jeden segment pionowy za pomocą belki pionowej przedniej, przy czym segment pionowy zawiera siłownik hydrauliczny unoszący i zawiera belkę pionową tylną, do której zamocowana jest belka narzędziowa segmentu roboczego, i belka narzędziowa zawiera na pierwszym końcu poprzeczną belkę mocującą zęba sprężystego, do mocowania zęba sprężystego, i belka narzędziowa na drugim końcu zawiera belkę noża wahliwego do mocowania noża wahliwego, i belka mocująca noża wahliwego połączona jest z nożem wahliwym za pomocą siłownika pneumatycznego.

W korzystnej realizacji wynalazku segmenty pionowe stanowią segment prawy i lewy.

W następnej korzystnej realizacji wynalazku segment poziomy ma kształt czworoboku składającego się z belki stałej przedniej połączonej za pomocą ramion z belką przesuwną poprzecznie.

W innej korzystnej realizacji wynalazku siłownik hydrauliczny przesuwu poprzecznego jest zamocowany na przekątnej segmentu poziomego.

W jeszcze następnej korzystnej realizacji wynalazku segment pionowy ma kształt czworoboku składającego się z belki pionowej przedniej połączonej za pomocą belki poziomej górnej i belki poziomej dolnej z belką pionową tylną.

W jeszcze innej korzystnej realizacji wynalazku siłownik hydrauliczny unoszący jest zamocowany na przekątnej segmentu pionowego.

W kolejnej korzystnej realizacji wynalazku pierwszy koniec belki narzędziowej odpowiada miejscu mocowania belki narzędziowej do belki pionowej tylnej.

W kolejnej innej korzystnej realizacji wynalazku belka narzędziowa pierwszego z segmentów roboczych, prawego lub lewego, jest zamocowana w taki sposób, że belka narzędziowa drugiego z segmentów roboczych, prawego lub lewego, jest przesunięta równolegle względem belki narzędziowej pierwszego segmentu roboczego.

Mechanizm sekcji roboczej pielnika według wynalazku zbudowany jest z czworoboku przegubowego mocowanego do ramy maszyny w tylnej jego części (segment poziomy) i pracującego w płaszczyźnie poziomej, do którego przedniego ramienia zamocowany jest pionowy segment. Do poziomego segmentu zamocowane są symetrycznie dwa czworoboki przegubowe pionowe (segmenty pionowe) kopiujące teren odpowiednio dla lewej i prawej strony rzędów roślin. Do czworoboków przegubowych pionowych symetrycznie zamontowane są dwie belki narzędziowe segmentów roboczych. Belki narzędziowe posiadają ząb pracujący w międzyrzędziu w tylnej części oraz nóż wahliwy mający możliwość zmiany położenia kątowego z osią obrotu wzdłuż toru jazdy maszyny w przedniej części. Sekcja robocza podczas pracy porusza się w osi rzędu roślin, który podczas pracy znajduje się pomiędzy belkami narzędziowymi. Sekcja robocza pielnika według rozwiązania wyposażona jest w 5 siłowników.

Pierwszy siłownik (poziomy, przesuwny poprzecznie) zamocowany jest na przekątnej poziomego czworoboku przegubowego w segmencie poziomym. Od jego położenia zależy przesunięcie poprzeczne sekcji względem ramy maszyny, do której sekcja jest przymocowana. Jest to siłownik hydrauliczny posiadający możliwość płynnej zmiany położenia w całym zakresie wysuwu, dzięki czemu możliwe jest dostosowanie się sekcji do krzywoliniowości rzędu roślin, tak by sekcja podczas pracy umiejscowiona była w osi rzędu.

Drugi i trzeci siłownik (pionowe, unoszące) są również siłownikami hydraulicznymi i umiejscowione są symetrycznie na czworobokach przegubowych (segmenty pionowe) pracujących w płaszczyźnie pionowej - odpowiednio lewym i prawym. Połączone one są równolegle - wysuwają i wsuwają się jednocześnie. Odpowiadają za regulację docisku narzędzia do gleby, a także umożliwiają ustawienie sekcji roboczej do pozycji transportowej. Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwe jest wyłączenie poszczególnych sekcji w pielniku i szybką zmianę szerokości roboczej pielnika wyposażonego w takie sekcje, na przykład w celu wykonania ostatniego przejazdu niepełną szerokością roboczą agregatu.

Czwarty oraz piąty siłownik (ukośne) to siłowniki pneumatyczne dwupołożeniowe, charakteryzujące się krótkim czasem zmiany położenia, znajdują się w segmentach roboczych. Zamontowane są symetrycznie, przy nożach wahliwych w belkach narzędziowych, odpowiednio lewej i prawej. Połączone są również równolegle - wysuwają i wsuwają się jednocześnie. Zmiana ich położenia odpowiada za wychylenie noża wahliwego, który posiada dwie pozycje - zwartą oraz rozwartą. Pozycja zwarta powoduje umieszczenie noży wahliwych w osi rzędu, a więc kultywację gleby pomiędzy poszczególnymi roślinami w rzędzie. Pozycja rozwarta służy do omijania poszczególnych roślin w rzędzie w wypadku wykrycia przez system sterowania.

Podczas pracy, za sterowanie zarówno siłownikiem hydraulicznym umieszczonym na czworoboku przegubowym poziomym, jak i siłownikami pneumatycznymi odpowiadającymi za zwarcie bądź rozwarcie noży wahliwych odpowiada system wizyjny oparty o kamerę umieszczoną na wysięgniku w przedniej części sekcji roboczej, który zamontowany jest na pionowym segmencie łączącym czworobok przegubowy poziomy z czworobokami przegubowymi pionowymi, dzięki czemu możliwa jest kontrola położenia sekcji na stałej wysokości.

Prezentowane rozwiązanie dzięki swojej konstrukcji pozwala na pracę pielnikiem o innej liczbie sekcji, niż maszyna przeprowadzająca zabieg siewu lub sadzenia dzięki niezależnej kompensacji krzywoliniowości rzędu. Dzięki niej również możliwa jest praca w nierównoległych rzędach roślin. Ponadto dzięki uniezależnieniu od siebie sekcji i zastosowaniu rozwiązania z nożami wahliwymi sekcja posiada możliwość niszczenia chwastów i pielęgnacji gleby pomiędzy poszczególnymi roślinami w rzędzie.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony na przykładzie wykonania oraz zobrazowany na rysunku, gdzie przedstawiono na fig. 1 rzut ogólny mechanizmu sekcji roboczej pielnika rzędowego, gdzie za pomocą strzałki wskazano kierunek pracy pielnika zawierającego mechanizm; fig. 2 - wyróżnienie segmentu poziomego; fig. 3 - wyróżnienie segmentu pionowego; fig. 4 - wyróżnienie segmentu roboczego; fig. 5 - przesunięcie belek narzędziowych.

Przykład

Mechanizm sekcji roboczej pielnika składa się z połączonych ze sobą: segmentu poziomego, do którego zamocowane są segmenty pionowe, a do każdego segmentu pionowego zamocowany jest segment roboczy. Można wówczas wyróżnić prawą i lewą stronę mechanizmu sekcji pielnika, tj. prawy lub lewy segment pionowy z prawym lub lewym segmentem roboczym, odpowiednio. Nie wpływa to na sposób pracy mechanizmu sekcji roboczej pielnika rzędowego lub jej konstrukcję. Dla jasności opisu wynalazku takie same elementy konstrukcyjne na figurach oznaczono taką samą numeracją. Dalszy opis konstrukcji mechanizmu sekcji roboczej pielnika rzędowego dotyczy prawej lub lewej strony sekcji roboczej, gdyż segment pionowy z segmentem roboczym są identyczne niezależnie od strony. Segment poziomy (fig. 2) składa się z belki stałej przedniej 1, która umożliwia mocowanie sekcji roboczej do ramy nośnej maszyny do pielenia. Dalej belka stała 1 połączona jest za pomocą obrotowych ramion 2 z belką przesuwną poprzecznie 4. Na przekątnej czworoboku przegubowego utworzonego z belek 1, 2 i 4 zamocowany jest siłownik hydrauliczny 3, którego zmiana długości powoduje przesuw poprzeczny belki przesuwnej poprzecznie 4, będącej elementem segmentu poziomego. Na belce przesuwnej poprzecznie 4, w punkcie odpowiadającemu środkowi osi rzędu roślin w warunkach roboczych znajduje się pionowy wysięgnik kamery z modułem sterującym 5. Do belki przesuwnej poprzecznie 4 przymocowany jest przynajmniej jeden układ kopiowania terenu w postaci czworoboku przegubowego pionowego, który stanowi segment pion owy (fig. 3). Do belki przesuwnej poprzecznie 4 mogą być zamocowane dwa układy kopiowania terenu, stanowią one wówczas układ prawy i lewy. Czworobok przegubowy pionowy składa się z belki pionowej przedniej 6 przymocowanej na stałe do belki przesuwnej poprz ecznej 4. Do belki pionowej przedniej 6 przymocowane są obrotowo belka pozioma górna 7 oraz belka pozioma dolna 9, na których końcach, równolegle do belki pionowej przedniej 6, obrotowo przymocowana jest belka pionowa tylna 10. Na przekątnej czworoboku przegubowego utworzonego przez połączenie elementów 6, 7, 9 i 10 umieszczony przegubowo jest siłownik hydrauliczny unoszący 8, który reguluje wysokość belki narzędziowej 11 segmentu roboczego (fig. 4), która zamocowana jest do belki pionowej tylnej prawej 10, a także umożliwia podniesienie segmentu roboczego nad powierzchnię uprawy.

Segment roboczy prawy składa się z belki narzędziowej prawej 11, do której w części tylnej zamocowana jest poprzecznie ustawiona belka mocująca 12 z zębem sprężystym prawym 13, pracujący w międzyrzędziu. Położenie zęba sprężystego 13 na belce mocującej 12 jest regulowane w zależności od szerokości rzędu. W przedniej części belki narzędziowej poprzecznie zamocowana jest belka mocująca 14 z nożem wahliwym 16. Nóż wahliwy 16 na belce mocującej 14 jest zamocowany obrotowo w taki sposób, że jego oś obrotu jest równoległa do osi rzędu roślin w warunkach roboczych. Punkt mocowania noża wahliwego 16 do belki mocującej 14 znajduje się od wewnętrznej strony segmentu roboczego względem belki narzędziowej 11. Po stronie przeciwnej względem punktu mocowania noża wahliwego 16, tj. po stronie zewnętrznej, do przedniej belki mocującej 14 zamocowany jest obrotowo siłownik pneumatyczny 15, zaś drugi jego koniec połączony jest z nożem wahliwym prawym 16. Siłownik pneumatyczny 15, wraz z nożem wahliwym 16 tworzą mechanizm dźwigniowy, zaś wysuw siłownika pneumatycznego 15 powoduje umieszczenie noża wahliwego 16 w osi rzędu roślin podczas pracy maszyny do pielenia, a wsuw umieszczenie go w międzyrzędziu. Mechanizm sekcji roboczej pielnika zawiera prawy i lewy segment roboczy, wówczas to belka narzędziowa 11 jednego z segmentów wraz z odpowiednimi elementami (12, 13,14, 15 i 16) jest przymocowana do belki poziomej górnej tylnej lewej 10, odpowiadającego mu se gmentu pionowego, w taki sposób, że belka 11 jest przesunięta w osi równoległej do osi rzędu względem drugiego z segmentów roboczych, dzięki czemu przemieszczanie poprzeczne elementów roboczych, noży 13 i 16, sąsiadujących sekcji roboczych w pielniku jest bezkolizyjne. Przesunięcie, oznaczone jako D, zobrazowano na Fig. 5.

Segment poziomy umożliwia prowadzenie segmentów roboczych sekcji centralnie do osi rzędu poprzez ustawienie siłownika hydraulicznego 3. Segment pionowy (elementy 4, 5, 6, 7, 8, 9 i 10) umożliwia pracę w terenie o zmiennej wysokości powierzchni przy jednakowym kącie natarcia narzędzia 16 i 13 na glebę, a także uniesienie narzędzi, przy czym możliwe jest ich niezależnie unoszenie. Segment roboczy umożliwia niszczenie chwastów w międzyrzędziu zębem 13 oraz w osi rzędu nożem wahliwym 16, poprzez ustawienie go w osi rzędu poprzez wsuw siłownika 15 w momencie wykrycia chwastu przez system sterowania.

Lista oznaczeń:

- belka stała przednia,

- belka obrotowa pozioma prawa,

- siłownik hydrauliczny przesuwu poprzecznego,

- belka przesuwna poprzecznie,

- wysięgnik kamery z modułem sterującym,

- belka pionowa przednia segmentu pionowego,

- belka pozioma górna,

- siłownik hydrauliczny unoszący,

- belka pozioma dolna przednia segmentu pionowego,

- belka pionowa tylna segmentu pionowego,

- belka narzędziowa,

- belka mocująca ząb sprężysty,

- ząb sprężysty,

- belka mocująca noża wahliwego,

- siłownik pneumatyczny noża wahliwego,

- nóż wahliwy.

Claims (8)

1. Mechanizm sekcji roboczej pielnika rzędowego zawierający segment poziomy, do którego zamocowane są dwa segmenty pionowe, przy czym do każdego segmentu pionowego zamocowany jest segment roboczy, znamienny tym, że segment poziomy zawiera belkę stałą przednią (1), do mocowania do ramy nośnej pielnika, belkę przesuwną poprzecznie (4) i siłownik hydrauliczny przesuwu poprzecznego (3), i do belki przesuwnej poprzecznie (4) zamontowany jest wysięgnik kamery z modułem sterującym (5), i do belki przesuwnej poprzecznie (4) zamocowany jest przynajmniej jeden segment pionowy za pomocą belki pionowej przedniej (6), przy czym segment pionowy zawiera siłownik hydrauliczny unoszący (8) i zawiera belkę pionową tylną (10), do której zamocowana jest belka narzędziowa (11) segmentu roboczego, i belka narzędziowa (11) zawiera na pierwszym końcu poprzeczną belkę mocującą zęba sprężystego (12), do mocowania zęba sprężystego (13), i belka narzędziowa (11) na drugim końcu zawiera belkę noża wahliwego (14) do mocowania noża wahliwego (16), i belka mocująca noża wahliwego (14) połączona jest z nożem wahliwym (16) za pomocą siłownika pneumatycznego (15).

2. Mechanizm wg zastrz. 1, znamienny tym, że segmenty pionowe stanowią segment prawy i lewy.

3. Mechanizm wg zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że segment poziomy ma kształt czworoboku składającego się z belki stałej przedniej (1) połączonej za pomocą ramion (2) z belką przesuwną poprzecznie.

4. Mechanizm wg zastrz. 1, 2 albo 3, znamienny tym, że siłownik hydrauliczny przesuwu poprzecznego (3) jest zamocowany na przekątnej segmentu poziomego.

5. Mechanizm wg zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że segment pionowy ma kształt czworoboku składającego się z belki pionowej przedniej (6) połączonej za pomocą belki poziomej górnej (7) i belki poziomej dolnej (9) z belką pionową tylną (10).

6. Mechanizm wg zastrz. 1,2 albo 4, znamienny tym, że siłownik hydrauliczny unoszący (8) jest zamocowany na przekątnej segmentu pionowego.

7. Mechanizm wg zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy koniec belki narzędziowej (11) odpowiada miejscu mocowania belki narzędziowej (11) do belki pionowej tylnej (10).

8. Mechanizm wg zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że belka narzędziowa (11) pierwszego z segmentów roboczych, prawego lub lewego, jest zamocowana w taki sposób, że belka narzędziowa (11) drugiego z segmentów roboczych, prawego lub lewego, jest przesunięta równolegle względem belki narzędziowej (11) pierwszego segmentu roboczego.