RU2038713C1

RU2038713C1 - Device for cultivating soil in rows of perennial plantations

Info

Publication number: RU2038713C1
Authority: RU
Inventors: Борис Павлович Рыцев; Мюллер Хорст
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью "Гемма"
Priority date: 1992-08-18
Filing date: 1992-08-18
Publication date: 1995-07-09

Abstract

FIELD: soil-tilling machinery. SUBSTANCE: device comprises at least one frame-mounted undercutting tool capable of rotating around inclined axle, a follow-up means and an articulated mechanism for controlling the turning of the working tool on a signal given by the follow-up means. The latter has the form of revolving horizontal front and rear levers linked kinematically to each other. The rear lever is connected by spring-loaded pusher with starting lever for controlling the turning of the working tool. EFFECT: improved design. 2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орудиям для обработки почвы в рядах многолетних насаждений, например садов и виноградников. The invention relates to agriculture, in particular to implements for tillage in the rows of perennial plantings, such as orchards and vineyards.

Если обработка почвы между рядами насаждений выполняется обычно культиваторами, обеспечивающими рыхление верхнего слоя почвы и подрезку корней сорных растений, то такая обработка в рядах насаждений встречает определенные трудности. Известные устройства для этой цели имеют, как правило, основной рыхлитель, поддерживающая стойка которого перемещается горизонтально вдоль и в рядах насаждений, причем отслеживающий элемент (щуп) при приближении рыхлителя к стволу (штамбу) растения побуждает действие механизма, отклоняющего рыхлитель от ствола (штамба) растения. После того, как устройство минует ствол (штамб) растения, рыхлитель опускается в почву и продолжает ее обработку. Таким образом, рабочий орган должен развить силу, необходимую для преодоления сопротивления почвы и корней сорняков, и в то же время отслеживающий элемент должен иметь большую чувствительность и быстродействие, чтобы отключить рыхлитель при слабом толчке при встрече щупа со стволом растения. Эти два противоположных требования делают подобные устройства дорогостоящими и сложными, а их функционирование малонадежным. If tillage between rows of plantations is usually carried out by cultivators, ensuring loosening of the top soil layer and cutting of weed roots, then this treatment in the rows of plantings encounters certain difficulties. Known devices for this purpose have, as a rule, the main cultivator, the support stand of which moves horizontally along and in the rows of plantings, and the tracking element (probe) when the cultivator approaches the stem (stem) of the plant induces the action of a mechanism that deflects the cultivator from the stem (stem) plants. After the device passes the stem (stem) of the plant, the cultivator lowers into the soil and continues its processing. Thus, the working body must develop the force necessary to overcome the resistance of soil and weed roots, and at the same time, the tracking element must have greater sensitivity and speed in order to turn off the cultivator in case of a weak push when the probe meets the stem of the plant. These two opposite requirements make such devices expensive and complex, and their operation is unreliable.

Известно устройство для обработки почвы (культивации) в рядах и в междурядьях растений, в котором для обработки в рядах имеется отдельный рабочий орган в виде крыльчатки, закрепленной поворотно на наклоненной оси с фиксатором, жестко связанным через систему рычагов со щупом. A device for processing soil (cultivation) in rows and rows of plants, in which for processing in rows there is a separate working body in the form of an impeller, mounted rotary on an inclined axis with a latch rigidly connected through a system of levers with a probe.

Недостатком этого известного устройства является то, что щуп должен с усилием скользить по стволу (штамбу) все время прохождения мимо него рабочего органа и поскольку щуп жестко связан с механизмом управления, то в месте контакта щупа со стволом (штамбом) возникают большие усилия, а это может привести к повреждению стволов растений. The disadvantage of this known device is that the probe must effortlessly slide along the trunk (stem) all the time the working body passes by it and since the probe is rigidly connected to the control mechanism, great efforts arise at the point of contact of the probe with the stem (stem), and this can damage plant trunks.

Известно также устройство аналогичного назначения, принятое в качестве прототипа и содержащее раму с вращающимся рабочим органом, выполненным в виде четырехлопастной крыльчатки с наклонной осью вращения, механизм управления поворотом крыльчатки, выполненный в виде шарнирного четырехзвенника, ведомое коромысло которого взаимодействует с одной из лопастей крыльчатки, а на ведущем коромысле закреплен направленный наружу горизонтальный рычажный спусковой элемент, один конец которого воспринимает внешнее усилие, а второй является ведущим коромыслом, при этом оси ведущего коромысла и шарниров, соединяющих шатун с ведущим и ведомым коромыслами, расположены на одной прямой линии с некоторым отклонением внутрь от этой линии центрального шарнира, снабженного ограничительным упором. Известное устройство обеспечивает возможность срабатывания механизма управления при первом прикосновении щупа к стволу (штамбу) растения и после воздействия на четырехзвенный механизм управления отбрасывается в сторону. Большая скорость отбрасывания щупа обуславливает и его быстрое возвращение с помощью возвратной пружины в исходное положение еще до прохождения ствола (штамба) растения. It is also known a device for a similar purpose, adopted as a prototype and containing a frame with a rotating working body made in the form of a four-blade impeller with an inclined axis of rotation, a mechanism for controlling the rotation of the impeller, made in the form of a hinged four-link, the driven beam of which interacts with one of the impeller blades, and a horizontal outward trigger element is outwardly fixed to the leading beam, one end of which receives an external force, and the other is a lead they rocker, wherein the rocker and the axis leading hinges connecting rod with the drive and driven yokes are arranged on a straight line with some deviation from this line into the central hinge provided with a limiting stop. The known device provides the ability to actuate the control mechanism at the first touch of the probe to the trunk (stem) of the plant and after exposure to the four-link control mechanism is thrown to the side. The high speed of dropping the probe causes its quick return with the help of a return spring to its original position even before the trunk (stem) of the plant passes.

Недостаток устройства заключается в том, что оно обладает большой инерционностью, а щуп при резком возврате может ударять по стволу (штамбу), повреждая его. Кроме того, чувствительность устройства на практике трудно реализовать в полной мере, поскольку находящиеся в рядах насаждений сорняки своим соприкосновением с щупом могут вызвать ложное срабатывание. The disadvantage of this device is that it has a large inertia, and a probe with a sharp return can hit the trunk (stem), damaging it. In addition, the sensitivity of the device in practice is difficult to fully realize, since the weeds in the rows of stands can cause a false positive by touching them with a probe.

Цель изобретения снижение возможности повреждения нежных растений самим отслежующим элементом, повышение чувствительности и точности срабатывания, повышение быстродействия и снижение инерционности отслеживающего элемента. The purpose of the invention is to reduce the possibility of damage to delicate plants by the tracking element itself, to increase the sensitivity and accuracy of response, increase speed and reduce the inertia of the tracking element.

Указанная цель решена в заявляемом устройстве для обработки почвы в рядах многолетних насаждений, содержащем раму с установленным на ней по крайней мере одним вращающимся рабочим органом, выполненным в виде четырехлопастной крыльчатки с наклонной в вертикальной поперечной плоскости в сторону периферии осью вращения, механизм управления поворотом крыльчатки, выполненный в виде шарнирного четырехзвенника, ведомое коромысло которого взаимодействует с одной из лопастей крыльчатки, направленной к оси симметрии, а на ведущем коромысле закреплен направленный наружу горизонтальный рычажный спусковой элемент, один конец которого воспринимает внешнее усилие, а другой является ведущим коромыслом, при этом оси ведущего коромысла и шарниров, соединяющих шатун с ведущим и ведомым коромыслами, расположены на одной прямой линии с некоторым отклонением внутрь от этой линии центрального шарнира, снабженного ограничительным упором, в котором имеется выступающий за обрабатываемый ряд растений горизонтальный отслеживающий элемент, выполненный в виде двух расположенных последовательно по ходу обработки переднего и заднего отслеживающих препятствие рычагов (щупов), причем передний закреплен своим внутренним концом поворотно на вертикальной оси к раме и служит для первой встречи с препятствием (со стволом растения) и подготовки срабатывания механизма управления, свободный конец его взаимодействует с рядом растений, причем он кинематически связан шарнирной тягой с плечом заднего отслеживающего рычага, служащего для запуска срабатывания механизма и возврата переднего отслеживающего рычага в исходное положение, при этом задний отслеживающий рычаг снабжен жестко с ним связанным кулачком, выступ которого через подпружиненный толкатель кинематически связан с наружным плечом (концом) спускового элемента, причем направляющая толкателя выполнена подпружиненной с обращенного к кулачку конца односторонне в поперечном направлении, а с обращенного к спусковому элементу конца подпружинена возвратной пружиной в продольном направлении. The specified goal is solved in the inventive device for tillage in rows of perennial plantations, containing a frame with at least one rotating working body mounted on it, made in the form of a four-bladed impeller with an axis of rotation inclined in the vertical transverse plane to the periphery side, the impeller rotation control mechanism, made in the form of a hinged four-link, the driven beam of which interacts with one of the impeller blades directed to the axis of symmetry, and on the leading beam a horizontal outward horizontal lever trigger element is replicated, one end of which accepts an external force and the other is a leading beam, while the axles of the rocker arm and hinges connecting the connecting rod to the master and driven rockers are located on one straight line with some deviation inward from this central line a hinge equipped with a restrictive stop, in which there is a horizontal tracking element protruding beyond the processed row of plants, made in the form of two In the course of processing the front and rear levers (probes) tracking the obstacle, the front being fixed with its inner end pivotally on the vertical axis to the frame and serves for the first meeting with the obstacle (with the plant trunk) and preparing the operation of the control mechanism, its free end interacts with a number plants, and it is kinematically connected by an articulated rod to the shoulder of the rear tracking lever, which serves to trigger the mechanism and return the front tracking lever to its original position, p In this case, the rear tracking lever is equipped with a rigidly connected cam, the protrusion of which through the spring-loaded pusher is kinematically connected to the outer shoulder (end) of the trigger element, the guide of the push rod being spring-loaded from the end facing the cam one-sided in the transverse direction, and from the end facing the trigger element spring-loaded return spring in the longitudinal direction.

Целесообразно при этом, чтобы шарнирная опора одного из плеч спускового элемента была выполнена подпружиненной, тарированной на предельную механическую прочность, пружиной, а плечо снабжено дополнительным ограничивающим упором, служащим для выведения спускового элемента из запорного положения. In this case, it is advisable that the hinge support of one of the arms of the trigger element be spring-loaded, calibrated for ultimate mechanical strength, and the shoulder is provided with an additional limiting stop serving to bring the trigger element out of the locking position.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, вид на кинематические связи в самом начале встречи с препятствием, рабочий орган застопорен; на фиг. 2 то же, дальнейшая фаза встречи, рабочий орган застопорен; на фиг. 3 фаза завершения встречи препятствия, рабочий орган начинает освобождаться от стопора; на фиг. 4 вид сбоку в разрезе по рабочему органу в застопоренном состоянии, лапа подрезает почву; на фиг. 5 отдельно показана кинематика работы исполнительного элемента стопорения рабочего органа, фаза лапы неподвижны, ведущий и ведомый рычаги в "мертвой точке"; на фиг. 6 кинематика исполнительного элемента стопорения рабочего органа, ведущий и ведомый рычаги вышли из "мертвой точки", лапа крыльчатки может поворачиваться. In FIG. 1 shows the proposed device, a view of the kinematic connections at the very beginning of the meeting with an obstacle, the working body is locked; in FIG. 2 the same, the further phase of the meeting, the working body is stalled; in FIG. 3 phase completion of the meeting of the obstacle, the working body begins to be released from the stopper; in FIG. 4 is a side view in section along the working body in a locked state, the paw cuts the soil; in FIG. 5 separately shows the kinematics of the actuator locking element of the working body, the leg phase is stationary, the leading and driven levers in the "dead point"; in FIG. 6 kinematics of the actuation element of locking the working body, the driving and driven levers are out of the “dead center”, the impeller paw can rotate.

Устройство состоит из рамы 1, условно показанной на чертежах, как точки опоры подвижных элементов, на которой закреплен вращающийся рабочий орган, выполненный в виде четырехлопастной крыльчатки 2 (например, ступицы с подрезающими лапами) с наклонной в вертикальной поперечной плоскости в сторону периферии осью 3 вращения. На раме 1 также закреплен механизм управления поворотом крыльчатки 2, выполненный в виде шарнирного четырехзвенника. Его ведомое коромысло 4 через упорный рычаг 5 взаимодействует с одной из лопастей крыльчатки 2, направленной к оси симметрии. Это взаимодействие выражается в том, что упорный рычаг 5 препятствует повороту крыльчатки 2. Ведущее коромысло 6 четырехзвенника имеет направленный наружу горизонтальный рычажный спусковой элемент 7, один конец которого воспринимает внешнее усилие, а другой является ведущим коромыслом 6. Оси ведущего коромысла 8 и шарниров 9 и 10, соединяющих упорный рычаг 5 с ведущим 6 и ведомым 4 коромыслами, расположены на одной прямой линии с некоторым отклонением внутрь от этой линии центрального шарнира 9, снабженного ограничительным упором 11. На раме имеется выступающий за обрабатываемый ряд растений горизонтальный отслеживающий элемент, выполненный в виде двух, расположенных последовательно по ходу обработки, переднего 12 и заднего 13 отслеживающих препятствие рычагов, причем передний рычаг 12 закреплен своим внутренним концом поворотно на вертикальной оси 14 к раме и служит для первой встречи с препятствием-стволом растения 15 и подготовки срабатывания механизма управления. Свободный конец рычага 12 взаимодействует с препятствием 15, причем он кинематически связан шарнирной тягой 16 с плечом заднего отслеживающего рычага 13, служащего для запуска срабатывания механизма и возврата переднего отслеживающего рычага 12 в исходное положение. Задний отслеживающий рычаг 13 снабжен жестко с ним связанным кулачком 17, выступ 18 которого через толкатель 19 с пружиной 20 кинематически связан с наружным плечом спускового элемента 7, причем направляющая 21 толкателя 19 выполнена подпружиненной с обращенного к кулачку 17 конца односторонне в поперечном направлении, а с обращенного к спусковому элементу 7 конца подпружинена возвратной пружиной 20. Ось ведущего коромысла 8 спускового элемента 7 выполнена подпружиненной таррированной на предельную механическую прочность пружиной 22, а плечо 7 снабжено дополнительным ограничивающим упором 23, служащим для выведения спускового элемента 7 из запорного положения и предотвращения поломки рабочего органа. На раме закреплен, кроме поворотного рабочего органа 2, неподвижный рабочий орган 24 в виде стрельчатой лапы, служащий для обработки почвы в междурядье. The device consists of a frame 1, conventionally shown in the drawings, as the fulcrum of the movable elements, on which a rotating working body is fixed, made in the form of a four-bladed impeller 2 (for example, a hub with cutting legs) with a rotation axis 3 inclined in the vertical transverse plane to the periphery towards the periphery . A mechanism for controlling the rotation of the impeller 2, made in the form of an articulated four-link, is also fixed on the frame 1. His driven rocker 4 through the thrust lever 5 interacts with one of the impeller blades 2, directed to the axis of symmetry. This interaction is expressed in that the thrust lever 5 prevents the rotation of the impeller 2. The leading beam 6 of the four-link has an outward horizontal lever trigger element 7, one end of which receives external force, and the other is the leading beam 6. Axes of the rocker arm 8 and hinges 9 and 10, connecting the stop lever 5 with the leading 6 and driven 4 rocker arms, are located on one straight line with some deviation inward from this line of the central hinge 9, equipped with a limit stop 11. On the frame There is a horizontal tracking element protruding beyond the row of plants being processed, made in the form of two front 12 and rear 13 obstacle-tracking levers arranged sequentially along the course of processing, the front lever 12 being fixed with its inner end pivotally on the vertical axis 14 to the frame and is used for the first meeting with an obstacle-trunk of the plant 15 and preparation for the actuation of the control mechanism. The free end of the lever 12 interacts with the obstacle 15, and it is kinematically connected by an articulated rod 16 with the shoulder of the rear tracking lever 13, which serves to trigger the mechanism and return the front tracking lever 12 to its original position. The rear tracking lever 13 is equipped with a rigidly connected cam 17, the protrusion 18 of which through the pusher 19 with the spring 20 is kinematically connected with the outer shoulder of the trigger element 7, and the guide 21 of the pusher 19 is spring-loaded from the end facing the cam 17 one-sidedly, and with the end facing the trigger element 7 is spring-loaded with a return spring 20. The axis of the rocker arm 8 of the trigger element 7 is spring-loaded with a spring 22 tared to the ultimate mechanical strength, and the sleep shoulder 7 It is supplemented by an additional limiting stop 23, which serves to bring the trigger element 7 out of the locking position and to prevent breakage of the working body. On the frame is fixed, in addition to the rotary working body 2, a stationary working body 24 in the form of a lancet paw, which is used for tillage in the aisle.

Устройство работает следующим образом (см. фиг. 1-3). The device operates as follows (see Fig. 1-3).

При движении в междурядьях лапа рабочего органа 24 рыхлит почву в междурядьи, а лапы 25 крыльчатки 2 обрабатывают зону рядка. При контакте переднего отслеживающего рычага 12 со стволом растения он отклоняется в горизонтальной плоскости и через соединительную тягу 16 приводит в рабочее положение задний отслеживающий рычаг 13. При дальнейшем движении устройства задний отслеживающий рычаг 13 подходит к стволу растения 15 во взведенном состоянии и при контакте со стволом 15 он отклоняется в горизонтальной плоскости. При этом движении отслеживающего рычага 13 с одной стороны приводится в исходное положение через соединительную тягу 16 отслеживающий рычаг 12, а с другой кулачок 17 своим выступом 18 нажимает на конец толкателя 19. Последний скользит по направляющим 21, преодолевая усилие пружины 20 и воздействуя на плечо 7 ведущего коромысла 6, поворачивает его. При этом шарнир 9 проходит "мертвую точку". Под действием усилия давления лапы 25 на упорный рычаг 5, равного усилию сопротивления резанию почвы, шарнир 9 резко перемещается, система рычагов размыкается, освобождая лапу 25. Кулачок 17 при дальнейшем взаимодействии с толкателем 19 соскальзывает своим выступом 18 с конца последнего. Толкатель 19 под действием пружины 20, опирающейся на направляющую 22, возвращается в исходное положение. Под действием пружины 4¹ шарнир 9 снова проходит "мертвую точку" теперь в обратном направлении и доходит до упора 11 и спусковой элемент 7 занимает положение перед толкателем 19, а упорный рычаг 5 фиксируется в начальном запорном положении. При этом одна (следующая) из лап 25 крыльчатки 2 упирается в упорный рычаг 5, а другая заглубляется в почву в зоне ряда насаждений. В дальнейшем при встрече со следующим стволом (штамбом) 15 задний отслеживающий рычаг 13 взводит в рабочее положение передний отслеживающий рычаг 12. Система готова к встрече со следующим стволом (штамбом) 15. Процесс повторяется. На чертежах условно обозначена линия 26 захвата неподвижного рабочего органа 24 и линия 27 рядов насаждений.When moving between rows, the paw of the working body 24 loosens the soil between the rows, and the legs 25 of the impeller 2 process the row area. When the front tracking lever 12 is in contact with the plant trunk, it deviates in the horizontal plane and, through the connecting rod 16, puts the rear tracking lever 13 into working position. With the further movement of the device, the rear tracking lever 13 approaches the stem of the plant 15 in cocked state and in contact with the stem 15 he deviates in the horizontal plane. With this movement of the tracking lever 13, on the one hand, the tracking lever 12 is brought to its initial position through the connecting rod 16, and on the other, the cam 17 presses the end of the pusher 19 with its protrusion 18, the latter slides along the guides 21, overcoming the force of the spring 20 and acting on the shoulder 7 Rocker 6, turns it. In this case, the hinge 9 passes the “dead center”. Under the action of the pressure force of the paw 25 on the stop lever 5, equal to the resistance to cutting the soil, the hinge 9 sharply moves, the lever system opens, releasing the paw 25. The cam 17, when further interacting with the pusher 19, slides its protrusion 18 from the end of the latter. The pusher 19 under the action of the spring 20, resting on the guide 22, returns to its original position. Under the action of the spring 4 ^{1, the} hinge 9 again passes the “dead point” now in the opposite direction and reaches the stop 11 and the trigger element 7 is positioned in front of the pusher 19, and the stop lever 5 is fixed in the initial locking position. In this case, one (the next) of the legs 25 of the impeller 2 abuts against the stop lever 5, and the other is buried in the soil in the area of a number of plantings. Later, when meeting with the next trunk (stem) 15, the rear tracking lever 13 sets the front tracking lever 12. The system is ready to meet the next trunk (stem) 15. The process is repeated. In the drawings, a line 26 for capturing a stationary working body 24 and a line 27 for rows of stands are conventionally indicated.

Благодаря наличию двух отслеживающих рычагов 12 и 13 происходит плавное без рывков взведение элементов механизма, причем оно не связано с исполнительными его элементами. Это устраняет возможность ложного срабатывания, повышает надежность работы. Два отслеживающих рычага 12 и 13 в равной степени подвергаются внешнему воздействию зарослей сорной растительности, причем давление на передний отслеживающий рычаг 12 компенсируется таким же давлением сорной растительности на задний отслеживающий рычаг 13. Due to the presence of two tracking levers 12 and 13, cocking of the mechanism elements smoothly without jerking occurs, and it is not connected with its actuating elements. This eliminates the possibility of false alarms, increases reliability. Two tracking levers 12 and 13 are equally exposed to external weeds, and the pressure on the front tracking arm 12 is compensated by the same pressure of the weeds on the rear tracking arm 13.

Таким образом, обеспечивается дифференциальная система подавления помех, которыми можно считать наличие густых зарослей сорняков. Thus, a differential interference suppression system is provided, which can be considered the presence of dense thickets of weeds.

Устройство обеспечивает плавное скольжение отслеживающих рычагов 12 и 13 по стволу (штамбу) растения. The device provides a smooth sliding tracking levers 12 and 13 along the trunk (stem) of the plant.

Большая надежность работы, малая инерционность позволяет в 3-4 раза увеличить скорость обработки почвы, а следовательно, и производительность. Great reliability, low inertia allows 3-4 times to increase the speed of tillage, and therefore productivity.

Claims

1. A device for soil processing in rows of perennial plantings, containing a frame on which are mounted at least one mounted rotatably working body, made in the form of a four-bladed impeller with a rotational axis located in the transverse vertical plane, having an inclination in the direction from the longitudinal axial line devices, lever tracking means and a mechanism for controlling the rotation of the impeller from the tracking means, made in the form of an articulated four-link having a leading beam, connected e with tracking means by means of the starting lever receiving the force from this means, and the driven beam connected to the impeller blade directed towards the longitudinal center line of the device by means of the stop lever coupled to this blade, the hinge connecting the driving and driven rocker arms provided with a limit stop, and the axis of the specified hinge is offset from the straight line connecting the axis of the hinges located at other ends of the master and driven rocker, in the direction from the center line of the device, distinguishing I mean that the tracking means is made in the form of two successively located tracking levers, the front of which is used to prepare the operation of the impeller rotation control mechanism when meeting with the stem or plant stem through the vertical axis and is secured by its inner section to the frame and connected to the rear shoulder via the articulated link a lever for starting the mechanism for controlling the rotation of the impeller and returning the front lever to its original position, while the rear lever is connected to the receiving device the tracking means of the starting lever of said control mechanism by means of a cam rigidly fixed on this rear lever and a spring-mounted pusher coupled to the cam with a guide, the guide of the pusher in the section facing the said cam is spring loaded on one side in a direction transverse to its longitudinal axial line , and in the area facing the start lever of the control mechanism, it is spring-loaded in the specified axial direction.

2. The device according to claim 1, characterized in that the articulated support of the starting lever of the impeller rotation control mechanism is installed by means of a spring calibrated for a given load value.