RU2109418C1

RU2109418C1 - Reversible plow

Info

Publication number: RU2109418C1
Application number: RU96119726A
Authority: RU
Inventors: Ю.И. Кузнецов; В.И. Анискин; П.Н. Бурченко; Н.П. Педай; А.Г. Поляков; В.А. Голивец; Н.И. Овчинникова; А.Ю. Кузнецов; М.А. Ларионов
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства
Priority date: 1996-10-01
Filing date: 1996-10-01
Publication date: 1998-04-27

Abstract

FIELD: agriculture, in particular, equipment for basic cultivation of soil. SUBSTANCE: reversible plow has reversible frame 1, plow bodies 2 rigidly mounted on frame 1, carrier wheel 3 with depth regulating mechanism 4 and carrier 5 coupled to pivotal unit 6. Frame 1 is mounted on shaft 7 in immovable hitch 8 provided with hydraulic cylinder 9 adapted for turning of frame 1. Hydraulic cylinder 9 is connected with double-armed lever 10 which may be turned through 90 deg. One arm of lever is coupled to shackle 11 and crankshaft 12. Length of this arm of lever is twice the length of crankshaft 12. When hydraulic cylinder stem is extended, crankshaft 12 is positioned perpendicular to double-armed lever 10 and shackle 11 is positioned perpendicular to hydraulic cylinder axis. When hydraulic cylinder stem is retracted, crankshaft 12 is positioned in parallel with double-armed lever 10 and shackle 11 in parallel with hydraulic cylinder axis to provide for smooth turning of frame 1. Crankshaft 12 is coupled to upper link 13 extending in parallel with front bar of frame 1 and adapted to carry pivotal unit 6, which is connected with its lower link 17 to immovable hitch 8 to form parallelogram mechanism, whose lower link 13 and upper link 17 are disposed in different planes to provide turning of this mechanism through 180 deg and constant vertical position of carrier wheel 3. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and enhanced reliability in operation. 4 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к оборотным плугам и его механизмам. The invention relates to agriculture, in particular to reversible plows and its mechanisms.

Известны различные устройства для поворота рамы оборотного плуга на 180^o при помощи гидроцилиндра, такие как, например, кулисные, шестеренчатые с фиксаторами, гидравлические с автоматическим переключением. Известны также различные способы перестановки колес для работы с право и левооборачивающими колесами, в которых, как правило, используется сила тяжести и для фиксации в рабочем положении - различные захваты и защелки.There are various devices for rotating the frame of the reversible plow 180 ^o using a hydraulic cylinder, such as, for example, rocker gear with clamps, hydraulic with automatic switching. There are also various ways of rearranging wheels for working with right and left-turning wheels, in which, as a rule, gravity is used and for locking in the working position - various grips and latches.

Все эти устройства имеют крупные недостатки: кулисные - малоизносостойкие, шестеренчатые - непрочны и требуют установки механических фиксаторов, управляемых отдельно из кабины тракториста, гидравлические - имеют сложную и ненадежную автоматику, дорогие и сложны в изготовлении. Использование силы тяжести для перестановки колеса и механических фиксаторов образует ненадежную систему так, что до сих пор многие изготовители предпочитают устанавливать два колеса с механизмами регулировки, что увеличивает металлоемкость плугов. All these devices have major drawbacks: the rocker arms are of low wear resistance, gear ones are fragile and require the installation of mechanical locks controlled separately from the tractor driver’s cabin, hydraulic ones have complex and unreliable automation, are expensive and difficult to manufacture. The use of gravity to rearrange the wheel and mechanical locks forms an unreliable system so that many manufacturers still prefer to install two wheels with adjustment mechanisms, which increases the intensity of the plows.

Известно устройство для поворота вала оборотного плуга, включающее шарнирно-рычажный механизм, входное звено которого шарнирно соединено со штоком силового гидроцилиндра, а выходное выполнено в виде кривошипа, жестко соединенного с валом [1]. A device for rotating the shaft of a reversible plow is known, which includes a linkage mechanism, the input link of which is pivotally connected to the rod of the power hydraulic cylinder, and the output is made in the form of a crank rigidly connected to the shaft [1].

Недостатком данной конструкции является ненадежность кулисного механизма при передаче большого крутящего момента из-за большого контактного напряжения в пазу кулисы, что приводит к быстрому износу паза и поломке механизма. Для уменьшения контактных напряжений, особенно высоких в начале и конце поворота, в указанном изобретении введено сложное гидравлическое устройство для обеспечения плавности оборота плуга. The disadvantage of this design is the unreliability of the rocker mechanism when transmitting large torque due to the large contact voltage in the groove of the wings, which leads to rapid wear of the groove and breakage of the mechanism. To reduce contact stresses, especially high at the beginning and end of a turn, a sophisticated hydraulic device is introduced in the invention to ensure smooth rotation of the plow.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа оборотный плуг [2], включающий оборотную раму с жестко закрепленными на ней плужными корпусами, опорное колесо с механизмом регулировки глубины и поводком, связанным с шарнирным узлом, при этом оборотная рама установлена на валу в неподвижной навеске, выполненной с гидроцилиндром. The closest in technical essence to the claimed device is a revolving plow selected as a prototype [2], including a revolving frame with plow bodies rigidly fixed on it, a support wheel with a depth adjustment mechanism and a leash connected to the hinge assembly, while the revolving frame is mounted on a shaft in a fixed hitch made with a hydraulic cylinder.

Недостатком этой конструкции является возможность аварийной ситуации в момент выхода поводка из захватов, которая возможна в случае оборота плуга во время движения агрегата, когда система шарнирной подвески поводка с колесом будет раскачиваться на гибком звене и поводок может попасть за пределы захвата, а также в случае забивания плуга, при котором тракторист на ходу частично приподнимает плуг над почвой и в этот момент поводок колеса, вышедший из захвата, может быть сдвинут в сторону сгрудившейся почвой и при опускании не попадет в захват, что приведет к поломке поводка колеса. Смещение шарнира крепления гибкого звена от продольно-вертикальной плоскости поводка колеса в сторону бруса рабочих органов затруднит размещения продольной балки рамы, которая не должна пересекать гибкое звено, следовательно, применение такого механизма, особенно в малокорпусных плугах, может привести к увеличению металлоемкости рамы. The disadvantage of this design is the possibility of an emergency at the moment the leash leaves the grips, which is possible in the case of a plow turning during the movement of the unit, when the hinged suspension system of the leash with a wheel will swing on a flexible link and the leash may fall outside the gripper, as well as in case of clogging the plow, in which the tractor driver partially raises the plow above the soil on the move and at that moment the wheel leash that leaves the grapple can be shifted to the side of the piled soil and when lowering it will not fall into the grapple at, which will lead to breakage of the wheel leash. The displacement of the hinge of fastening of the flexible link from the longitudinally vertical plane of the wheel lead to the side of the beam of the working bodies will make it difficult to place the longitudinal beam of the frame, which should not cross the flexible link, therefore, the use of such a mechanism, especially in small-body plows, can increase the metal consumption of the frame.

Сущность изобретения заключается в том, что в оборотном плуге, содержащем оборотную раму с жестко закрепленными на ней плужными корпусами, опорное колесо с механизмом регулировки глубины и поводком, связанным с шарнирным узлом, при этом оборотная рама установлена на валу в неподвижной навеске, выполненной с гидроцилиндром, согласно изобретению шток гидроцилиндра связан с двуплечим рычагом, выполненным с возможностью его поворота на 90^o, другое плечо которого связано серьгой с кривошипом, при этом длина плеча вдвое больше длины кривошипа, причем при вытянутом положении штока гидроцилиндра кривошип установлен перпендикулярно оси гидроцилиндра, при втянутом положении штока кривошип установлен параллельно двуплечему рычагу, а серьга - параллельно оси гидроцилиндра, кроме того, кривошип связан с расположенным параллельно переднему брусу рамы верхним звеном, на котором установлен шарнирный узел, соединенный нижним звеном с неподвижной навеской, образуя обычный параллелограммный механизм, нижние и верхние звенья которого расположены в разных плоскостях.The essence of the invention lies in the fact that in a revolving plow containing a revolving frame with plow bodies rigidly fixed on it, a support wheel with a depth adjustment mechanism and a leash connected to the hinge assembly, while the revolving frame is mounted on a shaft in a fixed hinge made with a hydraulic cylinder , according to the invention, the hydraulic cylinder rod is connected with a two-arm lever, made with the possibility of its rotation by 90 ^o , the other shoulder of which is connected by an earring with a crank, while the shoulder length is twice as long as the crank moreover, when the rod position is extended, the crank is mounted perpendicular to the axis of the cylinder, when the rod is pulled in, the crank is mounted parallel to the two-arm lever, and the earring is parallel to the axis of the cylinder, in addition, the crank is connected to the upper link parallel to the front beam of the frame, on which the hinge unit is mounted, connected by a lower link with a fixed linkage, forming the usual parallelogram mechanism, the lower and upper links of which are located in different planes.

Сравнение заявленного устройства с прототипом показывает, что новым является выполнение двуплечего рычага с возможностью поворота на 90^o, соотношение длин и взаимное расположение двуплечего рычага, серьги и кривошипа при втянутом и вытянутом положении штока гидроцилиндра, наличие связи кривошипа с верхним звеном, на котором установлен шарнирный узел, соединенный с нижним звеном с неподвижной навеской, образуя объемный параллелограмм, нижнее и верхнее звенья расположены в разных плоскостях и параллельны переднему брусу рамы.Comparison of the claimed device with the prototype shows that the new is the implementation of the two shoulders of the lever with the ability to rotate 90 ^o , the ratio of the lengths and relative position of the two shoulders of the lever, earrings and crank with the retracted and extended position of the hydraulic cylinder rod, the connection of the crank with the upper link on which the articulated a node connected to the lower link with a fixed linkage, forming a three-dimensional parallelogram, the lower and upper links are located in different planes and parallel to the front beam of the frame.

Такое выполнение устройства позволяет получить единую систему управления механизмами плуга, приводимую в действие единым гидроцилиндром. This embodiment of the device allows you to get a single control system of the plow mechanisms, driven by a single hydraulic cylinder.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна". Заявляемое устройство соответствует критерию "изобретательский уровень", т.к. достигнут результат, попытки получения которого долгое время не удавались специалистам, надежный и долговечный плуг, простой для изготовления и удобный при эксплуатации и управлении им, т.к. вся система управления механизмами плуга приводится в действие одним гидроцилиндром. Thus, the claimed device meets the criteria of the invention of "novelty." The inventive device meets the criterion of "inventive step", because a result was achieved, attempts to obtain which for a long time did not succeed specialists, a reliable and durable plow, simple to manufacture and convenient to operate and manage, because the entire control system of the plow mechanisms is driven by one hydraulic cylinder.

Заявляемое устройство отвечает условию промышленная применимость, т.к. может использоваться в сельском хозяйстве. The inventive device meets the condition of industrial applicability, because can be used in agriculture.

На фиг. 1 изображен предлагаемый оборотный плуг; на фиг. 2, 3 - то же, вид спереди; на фиг. 4 - схема перестановки опорного колеса. In FIG. 1 shows a proposed reversible plow; in FIG. 2, 3 - the same, front view; in FIG. 4 is a diagram of a permutation of the support wheel.

Оборотный плуг включает оборотную раму 1 с жестко установленными на ней плужными корпусами 2, опорным колесом 3 с механизмом регулировки глубины 4 и поводком 5, связанным с шарнирным узлом 6. Поворотная рама 1 посредством вала 7 связана в неподвижной навеске 8, на которой установлен гидроцилиндр 9, шток которого связан с двуплечим рычагом 10. При движении штока рычаг 10 поворачивается на 90^o, другое плечо рычага 10 связано при помощи серьги 11 с кривошипом 12, жестко укрепленным на валу 7. Длина плеча рычага 10, связанного с серьгой 11, в два раза больше, чем длина кривошипа 12.The revolving plow includes a revolving frame 1 with plow bodies 2 rigidly mounted on it, a support wheel 3 with a depth adjustment mechanism 4, and a leash 5 connected to the hinge assembly 6. The rotary frame 1 is connected via a shaft 7 in a fixed linkage 8 on which the hydraulic cylinder 9 is mounted , the rod of which is connected with the two-arm lever 10. When the rod moves, the lever 10 is rotated 90 ^° , the other shoulder of the lever 10 is connected with the help of the earring 11 to the crank 12, rigidly mounted on the shaft 7. The length of the shoulder of the lever 10 connected to the earring 11 is two times more than m crank length 12.

При вытянутом штоке гидроцилиндра 9 кривошип 12 устанавливается перпендикулярно двуплечему рычагу 10, а серьга 11 - перпендикулярно оси гидроцилиндра 9, при втянутом штоке кривошип 12 устанавливается параллельно двуплечему рычагу 10, а серьга 11 - параллельно оси гидроцилиндра 9. Кривошип 12 связан с верхним звеном 13, расположенным параллельно поперечному брусу 14 рамы 1, что конструктивно может быть выполнено как продолжение поперечного бруса 14 оборотной рамы 1. With the extended rod of the hydraulic cylinder 9, the crank 12 is installed perpendicular to the two-arm lever 10, and the earring 11 is perpendicular to the axis of the hydraulic cylinder 9, with the retracted rod the crank 12 is installed parallel to the two-arm lever 10, and the earring 11 is parallel to the axis of the hydraulic cylinder 9. The crank 12 is connected to the upper link 13, located parallel to the transverse beam 14 of the frame 1, which structurally can be performed as a continuation of the transverse beam 14 of the revolving frame 1.

На звене 13 при помощи кольца 15 установлен шарнирный узел 6, соединенный при помощи пальца 16 и нижнего второго звена 17 с пальцем 18, укрепленным на неподвижной навеске 8, образуя объемный параллелограммный механизм, звенья которого 13 и 17 параллельны поперечному брусу 14 рамы 1 и расположены в разных плоскостях, что позволяет параллелограмму с опорным колесом 3 поворачиваться на 180^o.On the link 13 with the help of the ring 15, the hinge assembly 6 is mounted, connected by means of the pin 16 and the lower second link 17 with the pin 18 mounted on the fixed linkage 8, forming a three-dimensional parallelogram mechanism, the links of which 13 and 17 are parallel to the transverse beam 14 of the frame 1 and are located in different planes, which allows a parallelogram with a support wheel 3 to rotate 180 ^o .

Оборотный плуг работает следующим образом. Reversible plow works as follows.

При работе правооборачивающими корпусами шток гидроцилиндра 9 вытянут, и гидравлика заперта, двуплечий рычаг 10 располагается так, что серьга 11 перпендикулярна к оси гидроцилиндра 9, кривошип 12 перпендикулярен двуплечему рычагу 10, опорное колесо 3 плуга с поводком 5, установленным на шарнирном узле 6 при помощи звеньев 13 и 17 параллелограммного механизма, удерживается в вертикальном положении слева. В конце гона плуг выглубляется и производится поворот рамы 1 для работы с левооборачивающими корпусами 2, при этом шток гидроцилиндра 9 втягивается, поворачивает рычаг 10 на 90^o, и кривошип 12 при помощи серьги 11 на 180^o. Кривошип 12 устанавливается параллельно рычагу 10, а серьга 11 параллельно оси гидроцилиндра 9. Указанное взаимное расположение гидроцилиндра 9, рычага 10, серьги 11 и кривошипа 12 является наиболее радикальным для плавного поворота рамы 1 плуга и ее фиксации в рабочем положении.When working with right-handed bodies, the hydraulic cylinder rod 9 is extended and the hydraulics are locked, the two-arm lever 10 is located so that the earring 11 is perpendicular to the axis of the hydraulic cylinder 9, the crank 12 is perpendicular to the two-arm lever 10, the plow support wheel 3 with a leash 5 mounted on the hinge unit 6 with links 13 and 17 of the parallelogram mechanism, is held in a vertical position on the left. At the end of the rut, the plow is deepened and the frame 1 is rotated to work with left-turning bodies 2, while the rod of the hydraulic cylinder 9 is retracted, turns the lever 10 by 90 ^o , and the crank 12 using the earring 11 by 180 ^o . The crank 12 is installed parallel to the lever 10, and the earring 11 parallel to the axis of the hydraulic cylinder 9. The specified relative position of the hydraulic cylinder 9, the lever 10, the earring 11 and the crank 12 is the most radical for smooth rotation of the frame 1 of the plow and its fixation in the working position.

При втягивании штока гидроцилиндра 9 и поворота кривошипа 12 обеспечивается также поворот на 180^o связанного с ним верхнего звена 13 вместе с шарнирным узлом 6 и установленным на нем поводком 5 опорного колеса 3. Нижнее звено 17, расположенное в другой плоскости опорного звена 13 параллелограммного механизма, обеспечивает поворот этого механизма на 180^o и постоянное вертикальное положение опорного колеса 3, а также его жесткую фиксацию в этом положении при работе.When retracting the rod of the hydraulic cylinder 9 and turning the crank 12, a 180 ^° rotation of the upper link 13 connected therewith is provided, together with the hinge assembly 6 and the support 5 of the support wheel 3. The lower link 17, located in another plane of the support link 13 of the parallelogram mechanism, provides a rotation of this mechanism by 180 ^o and a constant vertical position of the support wheel 3, as well as its rigid fixation in this position during operation.

Таким образом, при обороте рамы 1 с рабочими органами гидроцилиндром 9 вправо или влево на 180^o колесо соответственно принудительно перемещается в противоположную сторону также на 180^o, т.е. образована единая система управления механизмами плуга, приводимая в действие одним гидроцилиндром.Thus, when the frame 1 with the working bodies is rotated by the hydraulic cylinder 9 to the right or left by 180 ^{o, the} wheel, respectively, is forcibly moved to the opposite side also by 180 ^o , i.e. A unified system for controlling the plow mechanisms, driven by one hydraulic cylinder, was formed.

Применение предлагаемого устройства обеспечивает надежность и долговечность плуга, простоту его изготовления и устройство управления им. The application of the proposed device provides reliability and durability of the plow, the simplicity of its manufacture and its control device.

Claims

A revolving plow comprising a revolving frame with plow bodies rigidly fixed on it, a support wheel with a depth adjustment mechanism and a leash connected to the hinge assembly, the revolving frame mounted on the shaft in a fixed linkage made with a hydraulic cylinder, characterized in that the hydraulic cylinder rod is connected a two-armed levers adapted to rotatably through 90 ^o, the other arm of which is connected with a crank lug, wherein the length of the shoulder twice the length of the crank, and the rod when extended position the idol of the crank is mounted perpendicular to the two-arm, and the ear is perpendicular to the axis of the hydraulic cylinder, with the rod retracted, the crank is parallel to the two-arm and the ear is parallel to the axis of the hydraulic cylinder, in addition, the crank is connected to the upper link parallel to the front beam of the frame on which the hinge assembly is mounted connected by a lower link with a fixed linkage, forming a three-dimensional parallelogram mechanism, the lower and upper links of which are located in different planes.