RU2101924C1

RU2101924C1 - Pulsed root undercutting apparatus

Info

Publication number: RU2101924C1
Application number: RU94038420A
Authority: RU
Inventors: В.А. Лабзин; В.Н. Невзоров
Original assignee: Красноярская государственная технологическая академия
Priority date: 1994-10-11
Filing date: 1994-10-11
Publication date: 1998-01-20
Also published as: RU94038420A

Abstract

FIELD: forest and garden seedling roots undercutting equipment. SUBSTANCE: apparatus has piston, power cylinder connected with cutting unit and restrictor. When cutting unit is in its operating position, piston of auxiliary power cylinder effectuates abrupt pulsed motions in soil body under the action of compressed air to undercut seedling roots. When cutting unit is in its extreme position, piston opens discharge opening communicated with atmosphere to interrupt active motion. Tie-rod is urged for motion to cause displacement of auxiliary power cylinder relative to piston toward discharge window and, as a result, pressure in left cavity is elevated. Active motion is resumed, when compressed air pressure force exceeds draft force of cutting unit transmitted to piston and the cycle is repeated. When cutting unit comes into collision with obstacle, safety valve is actuated and cutting unit bypasses obstacle. When cutting unit moves beyond accepted limits, restrictor disintegrates auxiliary power cylinder from feeding main. EFFECT: increased efficiency and enhanced reliability in operation. 1 dwg

Description

Изобретение относится к лесозаготовительному комплексу, в частности, к устройствам для подрезания корней саженцев лесных и садовых культур. The invention relates to a logging complex, in particular, to devices for cutting roots of seedlings of forest and horticultural crops.

известен корнеподрезчик [1] содержащий тяговое средство и режущий орган, который осуществляет подрезку 4орней надвиганием режущего органа транспортным средством. known root-cutter [1] containing a towing tool and a cutting body, which performs cutting by 4 thrust of the cutting body by a vehicle.

Недостатком известной конструкции является повреждение корневой системы и выворачивание саженцев из почвы из-за длительного воздействия режущего органа на корневую систему. A disadvantage of the known design is damage to the root system and the turning of seedlings out of the soil due to the prolonged exposure of the cutting organ to the root system.

Известна конструкция устройства для подрезания корней саженцев в питомниках [2] содержащая тяговое средство с гидроцилиндрами, управляющие положением рамки, связанной с режущим органом и вибратором. A known design of a device for cutting roots of seedlings in nurseries [2] containing a traction means with hydraulic cylinders that control the position of the frame associated with the cutting body and vibrator.

Недостатком известной конструкции является сложность конструкции, отсутствие предохранительного устройства для защиты деталей от поломки, повреждение корневой системы из-за движения режущего органа в различных плоскостях. A disadvantage of the known design is the complexity of the design, the absence of a safety device to protect parts from damage, damage to the root system due to the movement of the cutting body in various planes.

Известно комбинированное орудие для лесных питомников [3] содержащее тяговое средство, раму, гидроцилиндры, рессоры, соединенные шарнирно с поперечным брусом, который связан жестко с одной вертикальной стойкой и шарнирно с другой, стойки связаны вверху стяжкой и гибким ножом внизу, вибратор, обеспечивающий вибрирование поперечного бруса, стяжки и ножа (прототип). It is known a combined tool for forest nurseries [3] containing a towing device, a frame, hydraulic cylinders, springs pivotally connected to a transverse beam, which is rigidly connected to one vertical post and pivotally to another, the posts are connected at the top with a screed and a flexible knife at the bottom, a vibrator that provides vibration cross beam, screed and knife (prototype).

Недостатком известной конструкции является ограниченный колебательный эффект (вибрации), передаваемый от вибратора гибкому ножу, из-за значительной упругости соединительных звеньев и зазоров в них между грунтом и рамой трактора. Кроме того, при сообщении вибратором колебаний с увеличенной амплитудой произойдет вертикальное перемещение стоек, что приведет к перемещению сеянцев при контакте с гибким ножом, при котором возможен обрыв мелких корней. A disadvantage of the known design is the limited oscillatory effect (vibration) transmitted from the vibrator to the flexible knife, due to the significant elasticity of the connecting links and the gaps in them between the ground and the tractor frame. In addition, when the vibrator communicates vibrations with an increased amplitude, the racks will move vertically, which will lead to the movement of the seedlings in contact with a flexible knife, which may cause the breakage of small roots.

Изобретение направлено на повышение качества подрезания корней путем уменьшения времени контакта режущего органа, повышение надежности работы устройства. The invention is aimed at improving the quality of cutting roots by reducing the contact time of the cutting body, improving the reliability of the device.

Это достигается тем, что в импульсном устройстве для подрезания корней, содержащее шарнирно связанный с рамой тягового средства силовой цилиндр для управления положением режущего органа, привод с напорной и отводящей магистралями, согласно изобретению, привод содержит установленный на раме тягового средства дополнительный силовой цилиндр, имеющий внутреннюю полость, ограничитель, распределитель и установленный в отводящей магистрали предохранительный клапан, при этом поршень дополнительного силового цилиндра имеет левый и правый штоки, причем правый шток посредством пружины сжатия и кинематической цепи связан с режущим органом, а левый расположен в полости ограничителя, корпус ограничителя присоединен к золотнику распределителя, при этом, подводящая левая полость распределителя соединена с атмосферой, средняя с напорной магистралью, правая заперта, отводящая правая заперта, кроме того, дополнительный силовой цилиндр имеет расположенное в начале хода поршня впускное окно и связанное с атмосферой, расположенное перед крайним правым положением поршня, выпускное окно, а левая и правая полости распределителя подсоединены к выпускному окну. This is achieved by the fact that in a pulsed device for root cutting, comprising a power cylinder pivotally connected to the frame of the traction means for controlling the position of the cutting member, a drive with pressure and discharge lines, according to the invention, the drive contains an additional power cylinder mounted on the frame of the traction means having an internal cylinder cavity, restrictor, distributor and a safety valve installed in the discharge line, while the piston of the additional power cylinder has a left and right w oki, and the right stem is connected to the cutting element by means of a compression spring and the kinematic chain, and the left one is located in the cavity of the limiter, the case of the limiter is connected to the valve spool, while the supplying left cavity of the distributor is connected to the atmosphere, the middle one is with the pressure line, the right one is locked, diverting the right one is locked, in addition, the additional power cylinder has an inlet window located at the beginning of the stroke of the piston and connected with the atmosphere, located in front of the extreme right position of the piston, but, while the left and right cavities of the distributor connected to the outlet port.

Известно предохранительное устройство почвообрабатывающего орудия [4] содержащее гидроцилиндр, связанный с гидроаккумулятором, причем грядиль снабжен дополнительным звеном с образованием трехзвенника, которое из-за сложности конструкции, наличия больших габаритов, длительности процесса вывода орудия из почвы и повторного его ввода не обеспечивает надежность работы в питомнике. A safety device for a tillage implement [4] is known, which contains a hydraulic cylinder connected to a hydraulic accumulator, and the bed is provided with an additional link with the formation of a three link, which, due to the complexity of the design, the presence of large dimensions, and the duration of the process of removing the implement from the soil and reintroducing it, does not provide reliable operation in nursery.

В заявленном устройстве предохранительный клапан, обеспечивает защиту деталей от перегрузок, возникающих при увеличении сил сопротивления перемещению режущего органа в почве, например, при контакте с непреодолимым препятствием. Ограничитель, связанный с левым штоком дополнительного силового цилиндра и золотником распределителя, обеспечивает отключение устройства при предельных перемещениях режущего органа. Следовательно, надежность устройства обеспечивается защитой от нагрузок в кинематической цепи и от предельных перемещений режущего органа. Таким образов, совокупность взаимосвязанный узлов придает устройству новые свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решению критерию "изобретательский уровень". In the inventive device, the safety valve provides protection of parts against overloads arising from an increase in resistance to movement of the cutting body in the soil, for example, in contact with an insurmountable obstacle. The limiter associated with the left stem of the additional power cylinder and the spool of the distributor, provides shutdown of the device with extreme movements of the cutting body. Therefore, the reliability of the device is provided by protection against loads in the kinematic chain and from the extreme movements of the cutting body. Thus, a set of interconnected nodes gives the device new properties, which allows us to conclude that the proposed solution meets the criterion of "inventive step".

Сущность изобретения поясняется чертежом. Позиции на чертеже обозначают: Режущий орган 1; силовой цилиндр 2; распределитель 3; впускное окно 4; дополнительный силовой цилиндр 5; поршень 6; правый шток 7; выпускное окно 8; предохранительный клапан 9; левый шток 10; ограничитель 11; пружина сжатия 12. The invention is illustrated in the drawing. The positions in the drawing indicate: Cutting body 1; power cylinder 2; distributor 3; inlet window 4; additional power cylinder 5; piston 6; right stock 7; exhaust port 8; safety valve 9; left stock 10; limiter 11; compression spring 12.

Импульсное устройство включает режущий орган 1, положение которого управляется силовым цилиндром 2. Распределитель 3 отводящей магистралью соединен с впускным окном 4 дополнительного силового цилиндра 5 с поршнем 6 и правым штоком 7. Выпускное окно 8 связано с атмосферой и расположено перед крайним положением поршня 6 дополнительного силового цилиндра 5, расположенного на транспортном средстве. Предохранительный клапан 9 включен в отводящую магистраль и обеспечивает защиту деталей устройства от перегрузок, возникающих при взаимодействии режущего органа в почве с непреодолимым препятствием. Левый шток 10 располагается во внутренней полости ограничителя 11, корпус которого управляет положением золотника распределителя 3 и обеспечивает защиту устройства от предельных перемещений режущего органа 1. Пружина сжатия 12 и правый шток 7 обеспечивают возврат режущего органа 1 в рабочее положение. The pulse device includes a cutting body 1, the position of which is controlled by the power cylinder 2. The distributor 3 is connected to the inlet window 4 of the additional power cylinder 5 with the piston 6 and the right stem 7. The exhaust window 8 is connected to the atmosphere and is located in front of the extreme position of the additional power piston 6 cylinder 5 located on the vehicle. The safety valve 9 is included in the discharge line and protects the parts of the device from overloads arising from the interaction of the cutting body in the soil with an insurmountable obstacle. The left stem 10 is located in the inner cavity of the limiter 11, the housing of which controls the position of the spool of the distributor 3 and protects the device from extreme movements of the cutting body 1. The compression spring 12 and the right stem 7 return the cutting body 1 to its working position.

устройство работает следующим образом. the device operates as follows.

При движении тягового средства осуществляется заглубление режущего органа 1 в почву на глубину подрезки корневой системы силовым цилиндром 2 с одновременной подачей сжатого воздуха через распределитель 3 во впускное окно 4. Под действием силы давления сжатого воздуха поршень 6 перемещается в крайнее правое положение. При этом, связанный с ним через шток 7 кинематической цепью режущий орган 1 займет крайнее переднее положение и его движение относительно почвы прекратится. В этом положении поршень 5 откроет выпускное окно 8. так как напорная магистраль через выпускное окно 8 будет связана с атмосферой, давление воздуха в левой полости дополнительного силового цилиндра 5 будет определяться сопротивлением истечению воздуха через выпускное окно 8 и поступления через окно 4. Практически это давление близкое к атмосферному. Движением тягового средства, при неподвижном в почве режущим органе 1, сообщается перемещение дополнительному силовому цилиндру 5 относительно поршня 6 в сторону впускного окна 4. Перемещение приведет к закрытию выпускного окна 8 и, как следствие повышению давления в левой полости. Дальнейшее перемещение дополнительного силового цилиндра 5 относительно поршня 6 приведет к равновесию силы давления сжатого воздуха силе сопротивления перемещению режущего органа 1 в почве, приведенной к поршню 6, и при превышении силы давления сжатого воздуха произойдет резкое, в виде импульса, опережающее перемещение режущего органа 1 в направлении движения тягового средства до момента открытия поршнем 6 выпускного окна 8. При этом ходе режущего органа 1 в почве происходит перерезание корней саженцев. В рабочем положении при колебании левого штока 10 во внутренней полости перемещение корпуса 11 ограничителя не происходит. Далее цикл повторяется. Встреча режущего органа 1 в почве с непреодолимым препятствием приведет к его остановке а затем перемещению ходом тягового средства дополнительного силового цилиндра 5 относительно поршня 6 в сторону впускного клапана 4. Этот процесс сопровождается повышением давления в магистрали от распределителя 3 до дополнительного силового цилиндра 5 и срабатыванием предохранительного клапана 9, который сообщает магистраль с атмосферой. Давление резко падает. В этом случае левый шток 10 при своем перемещении воздействует на корпус ограничитель 11, который переводит золотник распределителя 3 в положение, при котором напорная магистраль будет заперта, а отводящая магистраль и силовой цилиндр 5 сообщены с атмосферой. Режущий орган 1 разворачивается и пропускает препятствие. Возврат в рабочее положение осуществляется пружиной сжатия 12 и возвратной пружиной золотника распределителя 3. Таким образом осуществляется защита деталей устройства от действия предельных нагрузок. Появление предельных перемещений режущего органа 1, вызванных, например, раствором магистрали или появлением больших зазоров в сочленениях дополнительного силового цилиндра 5 приводит к перемещению левого штока 10, затем перемещения корпуса ограничителя 11, который воздействует на золотник распределителя 3, запирает напорную магистраль и сообщает отводящую магистраль с атмосферой. Этим достигается защита устройства от предельных перемещений режущего органа 1. When the traction means moves, the cutting body 1 is deepened into the soil to the depth of cutting of the root system with the power cylinder 2 while supplying compressed air through the distributor 3 to the inlet window 4. Under the action of the compressed air pressure, the piston 6 moves to the extreme right position. At the same time, the cutting body 1 connected to it through the rod 7 by a kinematic chain will occupy an extreme forward position and its movement relative to the soil will stop. In this position, the piston 5 will open the outlet window 8. since the pressure line through the outlet window 8 will be connected with the atmosphere, the air pressure in the left cavity of the additional power cylinder 5 will be determined by the resistance to the outflow of air through the outlet window 8 and flow through the window 4. Practically this pressure close to atmospheric. The movement of the traction means, when the cutting body 1 is stationary in the soil, the movement of the additional power cylinder 5 relative to the piston 6 towards the inlet window 4 is reported. The movement will close the outlet window 8 and, as a result, increase the pressure in the left cavity. Further movement of the additional power cylinder 5 relative to the piston 6 will lead to an equilibrium of the compressed air pressure force to the resistance to the movement of the cutting body 1 in the soil brought to the piston 6, and when the compressed air pressure is exceeded, there will be a sharp, in the form of an impulse, advancing the movement of the cutting body 1 in the direction of movement of the traction means until the piston 6 opens the exhaust window 8. With this course of the cutting body 1 in the soil, the roots of the seedlings are cut. In the operating position, when the left rod 10 is oscillating in the inner cavity, the movement of the limiter body 11 does not occur. Next, the cycle repeats. The meeting of the cutting body 1 in the soil with an insurmountable obstacle will stop it and then move the traction means of the additional power cylinder 5 relative to the piston 6 towards the intake valve 4. This process is accompanied by an increase in pressure in the line from the distributor 3 to the additional power cylinder 5 and the safety valve valve 9, which communicates the line with the atmosphere. The pressure drops sharply. In this case, the left stem 10, when moving, acts on the stopper 11, which puts the spool of the distributor 3 into a position in which the pressure line is locked and the discharge line and power cylinder 5 are in communication with the atmosphere. The cutting body 1 is deployed and passes an obstacle. Return to the working position is carried out by the compression spring 12 and the return spring of the spool of the distributor 3. Thus, the device parts are protected from the action of ultimate loads. The occurrence of extreme displacements of the cutting body 1, caused, for example, by a solution of the line or by the appearance of large gaps in the joints of the additional power cylinder 5, leads to the displacement of the left rod 10, then the displacement of the restrictor body 11, which acts on the spool of the distributor 3, closes the pressure line and reports the discharge line with the atmosphere. This achieves the protection of the device from extreme movements of the cutting body 1.

Применение импульсного устройства для подрезки корней позволит повысить качество подрезки, уменьшить их повреждаемость, ускорит формирование мочкообразности корневой системы и обеспечит лучшую приживаемость саженцев на месте их посадки. The use of a pulsed device for root pruning will improve the quality of pruning, reduce their damage, accelerate the formation of uroliformity of the root system and provide better survival of seedlings at the place of planting.

Источники информации:
1. Авт.св. СССР N 1605977, A 01 C 11/00, 1990, БИ N 42.Sources of information:
1. Auto USSR N 1605977, A 01 C 11/00, 1990, BI N 42.

2. Авт.св. СССР N 1634149, A 01 B 35/02, 1991, БИ N 10. 2. Auto USSR N 1634149, A 01 B 35/02, 1991, BI N 10.

3. Авт.св. СССР N 1613010, A 01 B 35/06, 1990, БИ N 46 прототип. 3. Auto USSR N 1613010, A 01 B 35/06, 1990, BI N 46 prototype.

4. Авт.св. СССР N 1166686, A 01 B 61/04, 1985, БИ N 26. 4. Auto USSR N 1166686, A 01 B 61/04, 1985, BI N 26.

Claims

A pulsed device for root cutting, comprising a power cylinder pivotally connected to the frame of the traction means for controlling the position of the cutting member, a drive with pressure and discharge lines, characterized in that the drive contains an additional power cylinder mounted on the frame of the traction means, having an internal cavity, a limiter, a distributor and a safety valve installed in the discharge line, while the piston of the additional power cylinder has left and right rods, and the right by means of a compression spring and a kinematic chain is connected to the cutting body, and the left one is located in the cavity of the limiter, the case of the limiter is connected to the spool of the distributor, while the inlet left cavity of the distributor is connected to the atmosphere, the middle one with the pressure pipe, the right one is locked, the right one is locked, and the right one is locked, the additional power cylinder has an inlet window located at the beginning of the piston stroke and associated with the atmosphere, an outlet window located in front of the extreme right position of the piston, and the left and right cavities the distributor is connected to the inlet window.