RU2131660C1

RU2131660C1 - Apparatus for multiple-row cutting of plant branches

Info

Publication number: RU2131660C1
Application number: RU98106130A
Authority: RU
Inventors: В.В. Бычков; В.С. Негрескул; А.А. Цымбал
Original assignee: Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства
Priority date: 1998-04-01
Filing date: 1998-04-01
Publication date: 1999-06-20

Abstract

FIELD: agricultural engineering, in particular, equipment hitched to pulling vehicle such as tractor. SUBSTANCE: apparatus has left and right double-link rotating kinematic pairs mounted on frame and formed by pivotally connected tines and bars. Each bar is connected with power cylinder 14 of rotational drive and is connected through hoses with sectors. Kinematic pairs are formed as flat pivotal mechanisms positioned in single vertical plane. Left bar 3 and right bar 5 are connected with hydraulic cylinder 14 through paired multiple pulley block with two runs of ropes 15,16, which run crosswise about common double unit mounted on movable stem of cylinder 14. One end of each rope run is rigidly fixed and other end is connected with related bar through block 18. EFFECT: simplified and compact construction, lowered center of gravity and enhanced reliability in operation. 7 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, конкретно - к устройствам для детальной обрезки деревьев и кустарников, навешиваемым на энергетическое средство, преимущественно на трактор. The invention relates to agricultural machinery, in particular to devices for the detailed trimming of trees and shrubs, hung on an energy tool, mainly on a tractor.

Известна установка для многорядной обрезки ветвей кустарника, включающая смонтированные на раме левый и правый шарнирные многосекционные параллелограммные механизмы, несущие шланги с секаторами и кинематически связанные с приводами их раздвижения в виде силовых цилиндров, а также с механизмами поддержки каждого многосекционного параллелограмма, представляющего собой тросовой барабан, вал которого зубчатой передачей соединен с начальным звеном параллелограмма, а свободный конец троса - с его концевым звеном (а.с. СССР N 745434, кл. A 01 G 3/04, 1979). A known installation for multi-row pruning of branches of shrubs, including mounted on the frame of the left and right hinged multi-section parallelogram mechanisms that carry hoses with secateurs and kinematically connected to the actuators of their separation in the form of power cylinders, as well as with support mechanisms for each multi-section parallelogram, which is a cable drum, whose shaft is connected by a gear to the initial link of the parallelogram, and the free end of the cable to its end link (AS USSR N 745434, class A 01 G 3/04, 1979).

Наиболее серьезными недостатками приведенной установки являются функционально не оправданные громоздкость, массивность и конструктивная сложность, обусловленные неэкономичной схемой основного несущего элемента - многосекционного параллелограмма. The most serious drawbacks of the given installation are functionally unreasonable bulkiness, massiveness and structural complexity due to the uneconomical scheme of the main bearing element - a multi-section parallelogram.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков и технической сущности является установка для многорядной обрезки ветвей растений, содержащая смонтированные на раме левую и правую пространственные кинематические пары, образованные шарнирно соединенными стойкой и штангой, причем стойка перпендикулярна плоскости поворота штанги, а также два привода поворота обеих штанг, выполненные в виде гидроцилиндров, связанных посредством кривошипов с соответствующими штангами, к которым присоединены шланги с секаторами (см. а.с. СССР N 954052, кл. A 01 G 3/04, 1980), принятое за прототип. The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features and technical nature is an installation for multi-row pruning of plant branches, comprising mounted on the frame left and right spatial kinematic pairs formed by articulated joints of the rod and the rod, and the rack is perpendicular to the plane of rotation of the rod, and two rotation drives of both rods made in the form of hydraulic cylinders connected by means of cranks to the corresponding rods to which hoses with secateurs are unified (see USSR AS N 954052, class A 01 G 3/04, 1980), adopted as a prototype.

Недостатки данной конструкции определяются взаимным расположением штанг и несущих стоек, при котором штанги в процессе эксплуатации постоянно горизонтальны и находится над кабиной трактора, из-за чего они в транспортном положении выходят за габариты трактора, поднимают его центр тяжести и соответственно уменьшают устойчивость агрегата, а в рабочем положении штанги не могут опускаться или подниматься, меняя уровень расположения секаторов для обрезки растений различной высоты. По этой же причине штанги вынужденно размещены на максимально необходимой высоте при соответствующем удлинении шлангов с секаторами. Неудачным является также высокое положение приводов поворота штанг. Кроме того, наличие двух гидроцилиндров усложняет гидросистему, повышает материало- и энергоемкость установки. The disadvantages of this design are determined by the relative position of the rods and load-bearing racks, in which the rods are constantly horizontal during operation and are located above the tractor cabin, because of which they move beyond the dimensions of the tractor in the transport position, raise its center of gravity and, accordingly, reduce the stability of the unit, and in the working position of the rod can not lower or rise, changing the level of arrangement of secateurs for pruning plants of different heights. For the same reason, the rods are forced to be placed at the maximum necessary height with the corresponding extension of the hoses with secateurs. The high position of the boom swing drives is also unsuccessful. In addition, the presence of two hydraulic cylinders complicates the hydraulic system, increases the material and energy consumption of the installation.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи создания более совершенной и экономичной установки с упрощенной кинематической схемой, обеспечивающей оптимальные условия для обрезки ветвей на различной высоте. The invention is aimed at solving the problem of creating a more advanced and economical installation with a simplified kinematic scheme that provides optimal conditions for pruning branches at different heights.

Ожидаемый технический результат решения этой задачи заключается в конструктивном упрощении установки, повышении ее компактности и понижении центра тяжести. The expected technical result of solving this problem is to constructively simplify the installation, increase its compactness and lower the center of gravity.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известной установке для многорядной обрезки ветвей растений, включающей смонтированные на раме левую и правую двухзвенные вращательные кинематические пары, образованные шарнирно соединенными стойками и штангой, в которых каждая штанга связана с силовым цилиндром привода поворота и соединена шлангами с секаторами, обе указанные кинематические пары выполнены в виде плоских шарнирных механизмов, расположенных в одной плоскости, связанных с силовым цилиндром спаренным кратным полиспастом с двумя ветвями тросов, огибающих перекрестно общий блок, установленный на штоке силового цилиндра, при этом один конец каждой ветви троса закреплен неподвижно, а другой конец соединен с соответствующей штангой. The solution to this problem is achieved by the fact that in the known installation for multi-row pruning of plant branches, including left and right two-link rotational kinematic pairs mounted on a frame, formed by articulated racks and a rod, in which each rod is connected to the rotation drive cylinder and connected by hoses to secateurs , both of these kinematic pairs are made in the form of flat articulated mechanisms located in the same plane, connected to the power cylinder by a paired multiple polispass ohm cables with two branches, envelope cross-common block mounted on the actuator rod, with one end of each branch cable is fixedly secured and the other end connected to a respective pole.

В предложенной конструкции звенья кинематической пары стойка-штанга соединены шарнирно таким образом, что вертикальная стойка находится в плоскости поворота штанги, то есть шарнирный механизм выполнен плоскостным. В результате в транспортном положении опущенная штанга занимает значительно меньше места, чем в конструкции прототипа, особенно в совокупности с одноцилиндровым силовым элементом. Предложенное выполнение кинематических пар создает условия для использования простой и экономичной связи штанг с силовым цилиндром с помощью кратного полиспаста. Центр тяжести заявляемой установки гораздо ниже, чем в известной, за счет опускания штанг в транспортном положении, а также за счет того, что полиспастный привод позволяет максимально опустить наиболее массивный элемент - силовой цилиндр (гидравлический или пневматический). Принятая схема привода с одним силовым цилиндром способствует обеспечению простоты и экономичности всей установки, поскольку кроме конструктивного упрощения достигается и снижение транспортной массы, причем динамика взаимодействия тросов со штангами позволяет частично компенсировать изгибающий момент на каждой стойке и соответственно уменьшить материалоемкость конструкции. In the proposed design, the links of the kinematic pair of the rack-rod are pivotally connected so that the vertical rack is in the plane of rotation of the rod, that is, the hinge mechanism is made planar. As a result, in the transport position, the lowered rod takes up much less space than in the prototype design, especially in combination with a single-cylinder power element. The proposed implementation of kinematic pairs creates the conditions for using a simple and economical connection of the rods with the power cylinder using a multiple pulley block. The center of gravity of the claimed installation is much lower than in the known one, due to lowering the rods in the transport position, and also due to the fact that the pulley drive allows the most massive element to be lowered as much as possible - the power cylinder (hydraulic or pneumatic). The adopted drive scheme with one power cylinder contributes to the simplicity and cost-effectiveness of the entire installation, since in addition to structural simplification, a decrease in the transport mass is also achieved, and the dynamics of the interaction of the cables with rods allows to partially compensate for the bending moment on each rack and, accordingly, reduce the material consumption of the structure.

Проведенный нами анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения, отсутствует. Our analysis of the prior art, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and identifying sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed us to establish that the analogue, characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention, is absent.

По сравнению с прототипом заявленное техническое решение обладает новыми существенными признаками, а именно, обе кинематические пары выполнены в виде плоских шарнирных механизмов, расположенных в одной плоскости и связанных с силовым цилиндром спаренным кратным полиспастом с двумя ветвями тросов, огибающих перекрестно общий блок, установленный на штоке силового цилиндра, при этом один конец каждой ветви троса закреплен неподвижно, а другой конец соединен с соответствующей штангой. Compared with the prototype, the claimed technical solution has new significant features, namely, both kinematic pairs are made in the form of flat hinge mechanisms located in the same plane and connected to the power cylinder by a twin multiple pulley block with two branches of cables enveloping the cross common block mounted on the rod the power cylinder, while one end of each branch of the cable is fixed motionless, and the other end is connected to the corresponding rod.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "Новизна". Therefore, the claimed invention meets the condition of "Novelty."

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" был проведен дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники. To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", an additional search was carried out for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed device from the prototype. The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "Изобретательский уровень". Therefore, the claimed invention meets the condition of "Inventive step".

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена установка для многорядной обрезки ветвей растений - общий вид;
на фиг. 2 изображена стойка со штангой в сложенном (транспортном) положении;
на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 2;
на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1;
на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 1;
на фиг. 6 - кинематическая схема установки;
на фиг. 7 - пневматическая схема установки.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows an installation for multi-row pruning of plant branches - general view;
in FIG. 2 shows a rack with a barbell in the folded (transport) position;
in FIG. 3 is a section bb in FIG. 2;
in FIG. 4 is a section BB in FIG. 1;
in FIG. 5 is a section AA in FIG. 1;
in FIG. 6 - kinematic diagram of the installation;
in FIG. 7 - pneumatic installation diagram.

Установка для мгонорядной обрезки ветвей растений содержит раму 1, на которой смонтированы левая и правая двухзвенные вращательные кинематические пары, образованные соответственно левой стойкой 2 и левой штангой 3, соединенные шарниром, а также правой стойкой 4 и правой штангой 5, соединенные шарниром, при этом стойки 2 и 4 находятся в плоскости поворота штанг 3 и 5, то есть оба шарнирных механизма выполнены плоскими и расположены в одной плоскости. Каждая штанга 3 и 5 имеет концевую секцию 6, соединенную с ней шарнирно с ограниченным углом поворота от 0 до 180^o.Installation for long-range trimming of plant branches contains a frame 1, on which are mounted the left and right two-link rotational kinematic pairs formed respectively by the left strut 2 and the left rod 3, connected by a hinge, and also by a right strut 4 and a right rod 5, connected by a hinge, while 2 and 4 are in the plane of rotation of the rods 3 and 5, that is, both hinge mechanisms are made flat and are located in the same plane. Each rod 3 and 5 has an end section 6, pivotally connected to it with a limited rotation angle from 0 to 180 ^o .

Стойки 2, 4, штанги 3,5 и их концевые секции 6 выполнены полыми в виде пневмопроводов и соединены шлангами 7. Стойки 2 и 4 присоединены шлангами 8 в пневмоагрегату 9, а пневмосекаторы 10 - шлангами 11 к полым штангам (пневмоприводам) 3,5 и к полым концевым секциям 6. Racks 2, 4, rods 3,5 and their end sections 6 are hollow in the form of pneumatic pipelines and connected by hoses 7. Racks 2 and 4 are connected by hoses 8 to pneumatic unit 9, and pneumatic cutters 10 - by hoses 11 to hollow rods (pneumatic drives) 3,5 and to the hollow end sections 6.

Стойки 2 и 4 соединены между собой верхней 12 и нижней 13 стяжками и имеют отогнутые консоли. Штанги 3 и 5 левой и правой кинематических пар связаны с гидроцилиндром 14 привода поворота посредством спаренного кратного полиспаста с двумя ветвями тросов 15 и 16, огибающих перекрестно общий двойной блок 17, установленный на верхней стяжке 12, при этом одни концы каждой ветви неподвижно закреплены на нижней стяжке 13, а другие концы тросов 15 и 16 соединены с соответствующими штангами 3 и 5 через блоки 18. Racks 2 and 4 are interconnected by upper 12 and lower 13 ties and have bent consoles. The rods 3 and 5 of the left and right kinematic pairs are connected to the hydraulic drive cylinder 14 of the rotation drive by means of a twin multiple pulley block with two branches of cables 15 and 16, enveloping the cross-common double block 17 mounted on the upper coupler 12, while one end of each branch is fixedly mounted on the lower tie 13, and the other ends of the cables 15 and 16 are connected to the respective rods 3 and 5 through blocks 18.

Таким образом тросы 15 и 16, прикрепленные одними концами к штангам 3 и 5, огибают блоки 18, установленные на отогнутых консолях стоек 2 и 4, затем перекрестно огибают двойной блок 17, установленный на верхней стяжке 12, далее перекрестно огибают двойной блок 19, установленный на штоке гидроцилиндра 14, и крепятся соединенными вместе концами неподвижно к нижней стяжке 13. Thus, the cables 15 and 16, attached at one end to the rods 3 and 5, bend around the blocks 18 mounted on the bent consoles of the posts 2 and 4, then cross-bend around the double block 17 mounted on the upper coupler 12, then cross-bend around the double block 19 installed on the rod of the hydraulic cylinder 14, and are fixed by the ends connected together fixedly to the lower screed 13.

В нижней части стоек 2 и 4 имеются винтовые зажимы 20 для крепления штанг 3 и 5 в транспортном положении. In the lower part of the uprights 2 and 4 there are screw clamps 20 for fastening the rods 3 and 5 in the transport position.

Установка для многорядной обрезки ветвей растений работает следующим образом. При въезде в междурядье сада штанги 3 и 5 освобождают из зажимов 20 и присоединяют шлангами 11 секаторы 10. Из кабины трактора, на который навешена установка, через вал отбора мощности включают пневмоагрегат 12 и гидроцилиндр 14, который через пару тросов 15 и 16, входящих в полиспаст и огибающих сдвоенный блок 19, установленный на штоке гидроцилиндра 14, поднимает одновременно штанги 3 и 5 в требуемое положение, после чего рабочие могут приступать к обрезке ветвей секаторами 10. Окончив работу установка выезжает из междурядья, гидроцилиндр 14 переключают на опускание штанг 3 и 5, связанных с гидроцилиндром 14 тросами 15 и 16, при этом штанги 3, 5 опускаются под действием собственного веса и закрепляются зажимами 20 в транспортном положении. Отключают пневмоагрегат 9, отсоединяют шланги 11 с секаторами 10. Установка готова к переезду на новое место работы. Installation for multi-row pruning of plant branches works as follows. At the entrance to the aisle of the garden, the rods 3 and 5 are released from the clamps 20 and the secateurs 10 are connected with hoses 11. From the tractor cab to which the unit is mounted, through the power take-off shaft include a pneumatic unit 12 and a hydraulic cylinder 14, which through a pair of cables 15 and 16 included the tackle and envelopes the twin block 19, mounted on the rod of the hydraulic cylinder 14, raises the rods 3 and 5 at the same time to the desired position, after which the workers can proceed to prune the branches with pruning shears 10. After finishing work, the unit leaves the row spacing, the hydraulic cylinder 14 switches t for lowering booms 3 and 5 associated with the hydraulic cylinder 14 by cables 15 and 16, the rods 3, 5 are lowered under their own weight and are held by clips 20 in the transport position. Disconnect the pneumatic unit 9, disconnect the hoses 11 with secateurs 10. The installation is ready to move to a new place of work.

Claims

Installation for multi-row pruning of plant branches, including mounted on the frame left and right two-link rotational kinematic pairs formed by articulated racks and a rod, each rod connected to a power cylinder of the rotation drive and connected by hoses with secateurs, characterized in that both kinematic pairs are made in in the form of flat articulated mechanisms located in the same plane and connected to the power cylinder by a twin multiple pulley block with two branches of cables enveloping crosswise about The main unit is mounted on the rod of the power cylinder, while one end of each branch of the cable is fixedly fixed, and the other end is connected to the corresponding rod.