RU2108015C1

RU2108015C1 - Safety device for soil tillage tool

Info

Publication number: RU2108015C1
Application number: RU96121309A
Authority: RU
Inventors: И.М. Бартенев; В.И. Посметьев
Original assignee: Воронежская государственная лесотехническая академия
Priority date: 1996-10-29
Filing date: 1996-10-29
Publication date: 1998-04-10

Abstract

FIELD: soil tillage equipment used in forestry and agriculture. SUBSTANCE: soil tillage tool has frame, working members 2 and hitching mechanism mounted on frame. Hitching mechanism has hydraulic cylinder 3 and hydraulic distributor, that are connected with tractor hydraulic system, and spring-biased probe 5 pivotally attached in front of working members and connected with distributing device 8. Slide valve of distributing device 8 is provided with four recesses. Two of recesses are is open state, when working member 2 is in its operating position, and adapted for connecting hydraulic cylinder 3 with one section of hydraulic distributor, and two other recesses are in closed state, when working tool 2 is in its operating position, and are communicated one with another via overflow channel and adapted for connecting hydraulic cylinder 3 with other section of hydraulic distributor. Timer is made integral with slide valve in the form of hydraulic cylinder with spring-biased piston, whose cavities are communicated one with another via return valve and adjustable throttle, which are connected in parallel. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and enhanced reliability in operation. 4 dwg

Description

Изобретение относится к лесному и сельскохозяйственному машиностроению, и в частности к почвообрабатывающим орудиям для обработки почвы на вырубках, засоренных пнями и камнями. The invention relates to forestry and agricultural engineering, and in particular to tillage tools for tillage on clearings, littered with stumps and stones.

Известен плуг, содержащий шарнирно закрепленные на раме рабочие органы, связанные с источником давления гидроцилиндры, напорный и предохранительный клапаны, установленные между источником давления и гидроцилиндрами, а также датчик тягового усилия, кинематически связанные с напорным клапаном (SU, авторское свидетельство, N 1386065, кл. A 01 B 61/04, 1985). A known plow containing working bodies pivotally mounted on a frame connected to a pressure source hydraulic cylinders, pressure and safety valves installed between a pressure source and hydraulic cylinders, and a traction sensor kinematically connected to a pressure valve (SU, copyright certificate, N 1386065, class A 01 B 61/04, 1985).

Недостатком плуга является слабая защищенность его рабочих органов от ударов о неподвижные препятствия вследствие повышенной инерционности срабатывания предохранительного устройства этого орудия. Кроме того, плуг недостаточно надежен из-за возможного "заякоривания" его рабочих органов за препятствия. The disadvantage of the plow is the poor protection of its working bodies from impacts on stationary obstacles due to the increased inertia of the operation of the safety device of this gun. In addition, the plow is not reliable enough because of the possible "anchoring" of its working bodies for obstacles.

Известно предохранительное устройство почвообрабатывающего орудия, включающее закрепленные на раме рабочие органы, навесной механизм, содержащий гидроцилиндр и гидрораспределитель, связанные с гидросистемой трактора [1]. A safety device for tillage tools is known, including working bodies mounted on a frame, an attachment mechanism containing a hydraulic cylinder and a control valve associated with the tractor hydraulic system [1].

Недостатком устройства является его невысокая надежность, так как орудие испытывает при эксплуатации повышенные нагрузки в момент контакта рабочих органов с препятствием. The disadvantage of this device is its low reliability, since the tool experiences increased loads during operation at the moment of contact of the working bodies with an obstacle.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для предохранения лемехов корнеклубнеуборочных машин от поломок, содержащее закрепленные на раме рабочие органы, механизм навески, включающий гидроцилиндр и гидрораспределитель, связанные с гидросистемой трактора, и шарнирно установленный перед рабочими органами подпружиненный щуп, связанный с распределительным устройством [2]. The closest in technical essence to the proposed one is a device for protecting the plowshares of root harvesting machines from breakdowns, containing working bodies fixed to the frame, a hitch mechanism including a hydraulic cylinder and a control valve connected to the tractor hydraulic system, and a spring-loaded probe connected to the switchgear pivotally mounted in front of the working bodies [2].

Это устройство недостаточно надежно, что как при его работе возможны столкновения почвообрабатывающего орудия с препятствиями. Другим недостатком устройства являются значительные по длине огрехи при выглублении и заглублении рабочих органов. This device is not reliable enough that, as during its operation, collisions between the tillage implement and obstacles are possible. Another disadvantage of the device are significant lengths of flaws during the deepening and deepening of the working bodies.

Задача, на решение которой направлено изобретение - повышение надежности предохранительного устройства за счет исключения столкновения почвообрабатывающего орудия с препятствиями, а также улучшение качества обработки почвы орудием благодаря уменьшению длины огрехов при выглублении и заглублении рабочих органов. The problem to which the invention is directed is to increase the reliability of the safety device by eliminating the collision of the tillage implement with obstacles, as well as improving the quality of tillage by the implement by reducing the length of flaws during deepening and deepening of the working bodies.

Для решения этой задачи предохранительное устройство почвообрабатывающего орудия, содержащее закрепленные на раме рабочие органы, механизм навески, включающий гидроцилиндр и гидрораспределитель, связанные с гидросистемой трактора, и шарнирно установленный перед рабочими органами подпружиненный щуп, связанный с распределительным устройством, снабжено приспособлением для выдержки времени, золотник распределительного устройства имеет четыре проточки, две из которых открытые при работе рабочего органа и предназначены для соединения гидроцилиндра с одной из секций гидрораспределителя, а две другие закрытые при работе рабочего органа, связаны между собой через переливной канал и предназначены для соединения гидроцилиндра с другой секцией гидрораспределителя, причем приспособление для выдержки времени выполнено заодно целое с золотником в виде гидроцилиндра с подпружиненным поршнем, полости которого сообщаются между собой посредство параллельно соединенных обратного клапана и регулируемого дросселя. To solve this problem, the safety device of the tillage implement, containing working bodies mounted on the frame, a hitch mechanism, including a hydraulic cylinder and a control valve connected to the tractor hydraulic system, and a spring-loaded probe connected to the switchgear pivotally mounted in front of the working bodies, is equipped with a time delay device, a spool the switchgear has four grooves, two of which are open during operation of the working body and are designed to connect a hydraulic cylinder with one of the sections of the valve, and the other two closed during operation of the working body, are interconnected via an overflow channel and are designed to connect the cylinder to another section of the valve, and the time delay device is integral with the spool in the form of a cylinder with a spring-loaded piston, cavities which are interconnected through a parallel connected check valve and an adjustable throttle.

Применение предлагаемого предохранительного устройства позволяет повысить его надежность за счет использования в устройстве приспособления для выдержки времени. Последнее обеспечивает своевременное выглубление рабочих органов непосредственно перед препятствием и последующее их заглубление за препятствием без взаимного контакта с ним рабочих органов. При этом величина огреха в зависимости от типа почвообрабатывающего орудия и установленной скорости движения агрегата легко изменяется в широких пределах с помощью регулируемого дросселя. Таким образом, повышается качество обработки почвы благодаря уменьшению огрехов при работе орудия на площадях, насыщенных пнями и камнями. The use of the proposed safety device can improve its reliability due to the use of devices for holding the time. The latter ensures the timely deepening of the working bodies immediately in front of the obstacle and their subsequent deepening behind the obstacle without mutual contact of the working bodies with it. At the same time, the size of the blemish, depending on the type of tillage implement and the installed speed of the unit, can be easily changed over a wide range using an adjustable throttle. Thus, the quality of soil cultivation is improved due to the reduction of flaws during the work of the tool in areas saturated with stumps and stones.

На фиг. 1 схематически изображено почвообрабатывающее орудие, снабженное предохранительным устройством; на фиг. 2 - траектория движения рабочего органа при преодолении орудием препятствия; на фиг. 3 - схема работы распределительного устройства до преодоления орудием препятствия; на фиг. 4 - то же, в момент преодоления препятствия. In FIG. 1 schematically shows a tillage implement equipped with a safety device; in FIG. 2 - the trajectory of the working body when the instrument overcomes obstacles; in FIG. 3 is a diagram of a switchgear operating until an instrument overcomes an obstacle; in FIG. 4 - the same at the time of overcoming the obstacle.

Предохранительное устройство содержит закрепленные на раме 1 рабочие органы 2, гидроцилиндр 3 и гидрораспределитель 4 агрегатируемого трактора. Перед рабочим органом 2 шарнирно установлен щуп 5, поджатый пружиной 6 к упору 7. С подпружиненным щупом 5 кинематически связано распределительное устройство 8, снабженное приспособлением для выдержки времени. Золотник 9 распределительного устройства имеет четыре проточки "a" и "b", открытые при работе рабочего органа и соединяют гидроцилиндр 3 с первой секцией гидрораспределителя 4 посредством напорной 10 и сливной 11 гидромагистралей. Две другие проточки "c" и "d" - закрытые при работе рабочего органа, гидравлически связаны между собой посредством переливного канала 12 и соединяют гидроцилиндр 3 со второй секцией гидрораспределителя 4. Приспособление для выдержки времени выполнено за одно целое с золотником 9 распределительного устройства 8 в виде гидроцилиндра 13 с поршнем 14, поджатого пружиной 15. Полости гидроцилиндра 13 связаны между собой посредством параллельно соединенных обратного клапана 16 и регулируемого дросселя 16. The safety device comprises working bodies 2 fixed on the frame 1, a hydraulic cylinder 3 and a hydraulic distributor 4 of an aggregated tractor. In front of the working body 2, a probe 5 is pivotally mounted, pressed by a spring 6 to the stop 7. A switchgear 8 is kinematically connected to the spring-loaded probe 5, equipped with a device for holding the time. The spool 9 of the switchgear has four grooves "a" and "b", open during operation of the working body and connect the hydraulic cylinder 3 to the first section of the control valve 4 by means of a pressure 10 and drain 11 hydraulic lines. The other two grooves "c" and "d" are closed during operation of the working body, are hydraulically interconnected by means of an overflow channel 12 and connect the hydraulic cylinder 3 to the second section of the control valve 4. The time delay device is made in one piece with the spool 9 of the switchgear 8 in the form of a hydraulic cylinder 13 with a piston 14, preloaded by a spring 15. The cavities of the hydraulic cylinder 13 are interconnected by means of a parallel-connected check valve 16 and an adjustable throttle 16.

В зависимости от типа и конструкции почвообрабатывающего орудия подпружиненный щуп 5 с распределительным устройством 8 могут устанавливаться также на тракторе или нижних звеньях его механизма навески. Depending on the type and design of the tillage implement, the spring-loaded probe 5 with the switchgear 8 can also be mounted on the tractor or on the lower links of its linkage mechanism.

Предохранительное устройство почвообрабатывающего орудия работает следующим образом. The safety device of the tillage implement works as follows.

Перед началом работы почвообрабатывающее орудие переводится из транспортного положения в рабочее путем переключения секций гидрораспределителя 4 из положения "Нейтральное" первой секции в "Плавающее", а второй секции в положение "Подъем". При этом рабочая жидкость из напорной 10 магистрали второй секции через переливной канал 12 беспрепятственно возвращается в сливную 11 гидромагистраль гидрораспределителя 4, а из него - в бак гидросистемы трактора (на чертеже не показано). Before starting work, the tillage implement is moved from the transport position to the working one by switching the hydraulic distributor sections 4 from the “Neutral” position of the first section to “Floating” and the second section to “Raise” position. In this case, the working fluid from the pressure line 10 of the second section through the overflow channel 12 freely returns to the drain 11 of the hydraulic distributor 4, and from it to the tractor hydraulic tank (not shown).

При приближении почвообрабатывающего орудия к препятствию подпружиненный щуп 5 касается препятствия, отклоняется назад в сторону рабочего органа 2 и толкает золотник 9 распределительного устройства 8 в крайнее правое положение. При этом золотник 9 перекрывает проточки "a" и "b" и отключает гидроцилиндр 3 от первой секции гидрораспределителя 4. Одновременно золотник 9 перекрывает переливной канал 12 и открывает проточки "c" и "d", что обеспечивает подачу рабочей жидкости от второй секции гидрораспределителя 4 к гидроцилиндру 3 механизма навески трактора, который переводит почвообрабатывающее орудие из рабочего положения в транспортное. При этом рабочая жидкость в гидроцилиндре 13 приспособления для выдержки времени вытесняется поршнем 14 через обратный клапан 16 из пружинной в беспружинную полость гидроцилиндра 13, "заряжая" его таким образом для последующего срабатывания. При подъеме почвообрабатывающего орудия в транспортное положение щуп 5 теряет контакт с препятствием и возвращается в исходное положение под воздействием пружины 6 независимо от перемещений золотника 9. When approaching the cultivating implement to the obstacle, the spring-loaded probe 5 touches the obstacle, tilts back towards the working body 2 and pushes the spool 9 of the switchgear 8 to the extreme right position. In this case, the spool 9 closes the grooves "a" and "b" and disconnects the hydraulic cylinder 3 from the first section of the valve 4. At the same time, the spool 9 closes the overflow channel 12 and opens the grooves "c" and "d", which ensures the supply of working fluid from the second section of the valve 4 to the hydraulic cylinder 3 of the tractor linkage mechanism, which transfers the tillage implement from its working position to the transport one. In this case, the working fluid in the hydraulic cylinder 13 of the time delay device is displaced by the piston 14 through the check valve 16 from the spring into the springless cavity of the hydraulic cylinder 13, thus “charging” it for subsequent operation. When lifting the tillage implement in transport position, the probe 5 loses contact with the obstacle and returns to its original position under the influence of the spring 6, regardless of the movements of the spool 9.

После прохода орудием препятствия срабатывает приспособление для выдержки времени. При этом золотник 9 под воздействием ранее сжатой щупом 5 пружины 15 возвращается в исходное положение с замедлением вследствие перетекания рабочей жидкости из беспружинной в пружинную полость гидроцилиндра 13 через дроссель 17. После возвращения золотника 9 в крайнее левое положение до касания им щупа 5 гидросистема распределительного устройства 9 приходит в исходное состояние и переводит орудие из транспортного в рабочее положение. Момент начала заглубления рабочего органа зависит от максимальных размеров препятствий и скорости движения агрегата на обрабатываемом участке и с учетом этого легко устанавливается с помощью регулируемого дросселя 17. Таким образом, обеспечивается траектория движения рабочего органа через препятствие, исключающее их взаимный контакт. After a gun passes an obstacle, a time delay device is triggered. In this case, the spool 9 under the influence of the previously compressed probe 5 of the spring 15 returns to its initial position with a slowdown due to the flow of the working fluid from the springless cavity to the hydraulic cylinder 13 through the throttle 17. After the spool 9 is returned to its extreme left position, until the probe 5 touches the probe 5, the hydraulic system of the distributor 9 returns to its original state and transfers the gun from the transport to the working position. The moment of the beginning of the deepening of the working body depends on the maximum size of the obstacles and the speed of the unit in the area to be treated, and with this in mind, it is easily set using the adjustable throttle 17. Thus, the trajectory of the working body through the obstacle eliminates their mutual contact.

Благодаря возможности установки подпружиненного щупа 5 с распределительным устройством 8 на орудии, тракторе или нижних звеньях механизма навески таким предохранительным устройством могут оснащаться как вновь разрабатываемые, так и находящиеся в эксплуатации серийные навесные почвообрабатывающие орудия, используемые на площадях, насыщенных пнями и камнями. Due to the possibility of installing a spring-loaded probe 5 with a switchgear 8 on the implement, tractor or lower links of the hitch mechanism, such a safety device can be equipped with both newly developed and in operation serial mounted soil cultivating tools used in areas saturated with stumps and stones.

Claims

A safety device for a tillage implement containing working bodies fixed on the frame, a hitch mechanism including a hydraulic cylinder and a control valve connected to the tractor hydraulic system, and a spring-loaded probe connected to the switchgear pivotally mounted in front of the working bodies, characterized in that it is equipped with a time delay device, the spool of the switchgear has four grooves, two of which are open during operation of the working body and are designed to be connected a cylinder with one of the sections of the valve, and the other two are closed during operation of the working body, are interconnected through an overflow channel and are designed to connect the cylinder to another section of the valve, and the time delay device is made in one piece with the spool in the form of a cylinder with a spring loaded a piston whose cavities are interconnected by means of a parallel check valve and an adjustable throttle.