RU2603914C1

RU2603914C1 - Soil tiller

Info

Publication number: RU2603914C1
Application number: RU2015135107/13A
Authority: RU
Inventors: Виктор Николаевич Ожерельев
Original assignee: Виктор Николаевич Ожерельев
Priority date: 2015-08-19
Filing date: 2015-08-19
Publication date: 2016-12-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to agricultural machine building, particularly to soil tillers. Soil tiller includes conical reduction gears (6.7) installed on frame (1), which output shafts axes of rotation are inclined forward at angle (α), and on their ends hexagonal sprockets (15) are mounted. Sprockets are equipped with tips (18) with L-shaped blades (20, 21). Left and right rotors blades (20.21) and tips (18) are interchangeable by attachment, but are mirror reflection of each other. Input shafts of reduction gears (6, 7) are oriented opposite to each other and by sprockets (8, 9, 11, 12), of longitudinal shaft (10) and cardan shaft (30) transmit opposite direction of rotation to right and left rotors. At that, blades (20, 21) have contact with soil only in front part of their motion trajectory. For spacing surface shape leveling by means of rotor rotation direction reversing gear boxes (6, 7) are turned at 180°, and tips with blades, are switched over from right rotor to left, and vice versa.

EFFECT: such design solution provides for expansion of tiller functional capabilities, as well as simplification of its design.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к сельхозмашиностроению и может быть использовано для обработки почвы в междурядьях многолетних культур (интенсивные сады, плантации ягодных кустарников, виноградники).The invention relates to agricultural machinery and can be used for tillage between rows of perennial crops (intensive gardens, plantations of berry bushes, vineyards).

Известна почвообрабатывающая фреза, включающая два ножевых ротора, вращающихся вокруг вертикальных или крутонаклонных осей, соосных с выходными валами двух конических редукторов (Пат. США №3115190, НКИ 172-49). При этом крутящий момент от ВОМ трактора передается на один из конических редукторов, а на второй ротор он передается посредством цепной передачи, соединяющей входные валы двух редукторов.Known tillage cutter, including two knife rotors rotating around vertical or steeply inclined axes, coaxial with the output shafts of two bevel gears (US Pat. US No. 31115190, NKI 172-49). In this case, the torque from the tractor PTO is transmitted to one of the bevel gears, and to the second rotor it is transmitted through a chain transmission connecting the input shafts of the two gears.

Недостатком данного технического решения является его асимметричность, которая создает большие проблемы по силовому уравновешиванию агрегата в горизонтальной плоскости. Кроме того, по мере обработки междурядий происходит поперечное перераспределение почвы и профиль поверхности (в зависимости от принятого направления вращения) принимает характерный корытообразный или, наоборот, выпуклый вид, что негативно отражается на росте, плодоношении растений и возможности механизированной уборки урожая.The disadvantage of this technical solution is its asymmetry, which creates big problems for force balancing of the unit in the horizontal plane. In addition, as the row-spacing is processed, the soil is transversely redistributed and the surface profile (depending on the accepted direction of rotation) takes on a characteristic trough-like or, conversely, convex appearance, which negatively affects the growth, fruiting of plants and the possibility of mechanized harvesting.

Указанные недостатки частично устранены в почвообрабатывающей фрезе, включающей два ножевых ротора, вращающихся вокруг вертикальных или крутонаклонных осей, в которой дополнительно введен промежуточный привод в виде конического редуктора, размещенного между роторами (Пат. США №4044839, НКИ 172-49). Однако и данная фреза исключает возможность поддержания поперечного профиля междурядья в выровненном состоянии путем реверса направления вращения ее роторов. Кроме того, отсутствует возможность изменения ширины захвата фрезы по мере разрастания кустов, а наличие дополнительного конического редуктора существенно усложняет и удорожает машину.These disadvantages are partially eliminated in the tillage cutter, which includes two knife rotors rotating around vertical or steeply inclined axes, in which an intermediate drive is additionally introduced in the form of a bevel gear located between the rotors (US Pat. No. 4044839, NKI 172-49). However, this milling cutter excludes the possibility of maintaining the transverse profile of the row spacing in the aligned state by reversing the direction of rotation of its rotors. In addition, there is no possibility of changing the cutting width of the cutter as the bushes grow, and the presence of an additional bevel gear significantly complicates and increases the cost of the machine.

В предлагаемом изобретении проблема реверса направления вращения роторов и изменения ширины захвата машины по мере разрастания кустов решена за счет того, что каждый конический редуктор может быть закреплен в положениях, повернутых на 180° вокруг крутонаклонной оси, а промежуточный привод выполнен в виде продольного вала, снабженного на концах звездочками, соединенными цепями со звездочками, смонтированными на параллельных продольному валу промежуточного привода оппозитных концах входных валов конических редукторов, при этом каждый ротор выполнен в виде многолучевой звездочки, каждый луч которой снабжен телескопическим наконечником для крепления ножа, причем наконечники и ножи одного ротора являются зеркальным отражением наконечников и ножей второго ротора, в связи с чем они могут быть смонтированы как на одном, так и на втором роторе, при этом фреза снабжена по бокам отбойными щитками и фартуком, размещенным между роторами и опорным устройством, которое выполнено в виде пустотелого решетчатого катка, а расстояние между редукторами может быть изменено посредством перемещения каждого из них по раме в поперечном направлении.In the present invention, the problem of reversing the direction of rotation of the rotors and changing the width of the machine as bushes grows is solved due to the fact that each bevel gear can be fixed in positions rotated 180 ° around a steeply inclined axis, and the intermediate drive is made in the form of a longitudinal shaft equipped with at the ends with asterisks connected by chains with asterisks mounted on parallel to the longitudinal shaft of the intermediate drive of the opposite ends of the input shafts of the bevel gears, each p the otor is made in the form of a multi-beam sprocket, each beam of which is equipped with a telescopic tip for attaching a knife, the tips and knives of one rotor being a mirror reflection of the tips and knives of the second rotor, and therefore they can be mounted on either one or the second rotor, while the cutter is equipped on each side with fender shields and an apron located between the rotors and the supporting device, which is made in the form of a hollow grating roller, and the distance between the gearboxes can be changed by means of Movement of each of them along the frame in the transverse direction.

Таким образом, именно совокупность признаков изобретения, отличающих его от прототипа, обеспечивает достижение технического результата. Возможность поворота каждого редуктора на 180° и изменение межосевого расстояния между ними, а также телескопическое крепление наконечников лучей ротора с ножами и взаимозаменяемость указанных деталей по креплениям к обеим многолучевым звездочкам обеспечивает широкие возможности приспособления фрезы к параметрам плантации, степени разрастания кустов и характеру исходного профиля поверхности междурядья. При этом конструкция становится более простой, чем в прототипе.Thus, it is the combination of features of the invention that distinguish it from the prototype, ensures the achievement of a technical result. The possibility of turning each gearbox through 180 ° and changing the center distance between them, as well as the telescopic fastening of the tips of the rotor beams with knives and the interchangeability of these parts for fastenings to both multi-beam sprockets, provides wide possibilities for adapting the cutter to plantation parameters, the degree of growth of bushes and the nature of the initial surface profile aisles. In this case, the design becomes simpler than in the prototype.

Следовательно, отличительные признаки изобретения по сравнению с прототипом соответствуют критерию «существенные отличия». Поскольку в других технических решениях совокупность отличительных признаков изобретения не обнаружена, то оно соответствует критерию «новизна».Therefore, the distinguishing features of the invention in comparison with the prototype meet the criterion of "significant differences". Since in other technical solutions the totality of the distinguishing features of the invention was not found, then it meets the criterion of "novelty."

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена принципиальная схема почвообрабатывающей фрезы (вид сверху) в исходной наладке, на фиг. 2 - вид сбоку (правый отбойный щиток условно демонтирован), на фиг. 3 представлена почвообрабатывающая фреза при ее наладке на режим реверса направления вращения роторов.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a schematic diagram of a tillage cutter (top view) in the initial setup, FIG. 2 is a side view (the right baffle plate is conditionally dismantled), in FIG. 3 shows a tillage mill when it is set to reverse the direction of rotation of the rotors.

Почвообрабатывающая фреза включает раму 1 с навесным устройством 2 (фиг. 1, 2), посредством которого она агрегатируется с трактором 3. На раме 1 смонтированы левая 4 и правая 5 опорные плиты, на каждой из которых смонтирован конический редуктор 6 и 7 соответственно. При этом входной вал редуктора 6 сориентирован вперед по ходу агрегата и на его конце установлена звездочка 8, а входной вал редуктора 7 сориентирован назад и на его конце установлена звездочка 9. Между редукторами 6 и 7 смонтирован продольный вал 10, на концах которого установлены звездочки 11 и 12, соединенные цепями 13 и 14 со звездочками 8 и 9 редукторов 6 и 7. При этом в раме 1 выполнены два поперечных ряда крепежных отверстий (на схеме не показаны), посредством которых опорные плиты 4 и 5 могут быть установлены с разным расстоянием между ними, за счет чего может быть изменено межосевое расстояние В между осями выходных валов редукторов 6 и 7 (фиг. 1). Крепежные отверстия в опорных плитах 4 и 5 выполнены симметрично относительно осей выходных валов редукторов 6 и 7, что позволяет поворачивать каждый из них при монтаже на 180°. На конце выходного вала редуктора 6 смонтирована шестилучевая звездочка 15, а на конце выходного вала редуктора 7 - шестилучевая звездочка 16. При этом оси вращения звездочек 15 и 16 (как и выходных валов редукторов 6 и 7) наклонены вперед по ходу движения агрегата на угол α (фиг. 2), а роторы сдвинуты между собой по фазе на угол 30° (фиг.1). На каждом луче звездочек 15 и 16 посредством хомутов 17 смонтированы наконечники 18 и 19 с L-образными ножами 20 и 21 соответственно. При этом наконечники 18 и 19 правого и левого роторов взаимозаменяемы по креплению, но (как и ножи 20 и 21) являются зеркальным отражением друг друга. Рама 1 фрезы опирается на пустотелый решетчатый опорный каток 22 посредством рычагов 23 и 24, снабженных винтовыми регулировочными механизмами 25 и 26. Между рычагами 23 и 24 смонтирован фартук 27, а по бокам от роторов 15 и 16 установлены отбойные щитки 28 и 29. Передний конец продольного вала 10 соединен карданным валом 30 (фиг. 2) с ВОМ трактора 3.The tillage cutter includes a frame 1 with an attachment 2 (Fig. 1, 2), by means of which it is aggregated with a tractor 3. On the frame 1 are mounted left 4 and right 5 base plates, on each of which a bevel gear 6 and 7 are mounted, respectively. In this case, the input shaft of the gearbox 6 is oriented forward along the unit and an asterisk 8 is installed at its end, and the input shaft of the gearbox 7 is oriented backward and an asterisk 9 is installed at its end. A longitudinal shaft 10 is mounted between the gearboxes 6 and 7, at the ends of which are mounted an asterisk 11 and 12, connected by chains 13 and 14 with sprockets 8 and 9 of gearboxes 6 and 7. In this case, two transverse rows of mounting holes (not shown in the diagram) are made in frame 1, by means of which base plates 4 and 5 can be installed with different distances between them due which can be changed between the axle distance B between the axes of the output shafts of the gearboxes 6 and 7 (Fig. 1). The mounting holes in the base plates 4 and 5 are made symmetrically relative to the axes of the output shafts of the gearboxes 6 and 7, which allows each of them to be rotated 180 ° during installation. A six-beam sprocket 15 is mounted at the end of the output shaft of the gearbox 6, and a six-beam sprocket 16. At the end of the output shaft of the gearbox 7, the rotation axes of the sprockets 15 and 16 (as well as the output shafts of the gearboxes 6 and 7) are tilted forward along the direction of the unit by angle α (Fig. 2), and the rotors are phase shifted to each other by an angle of 30 ° (Fig. 1). On each beam of sprockets 15 and 16, by means of clamps 17, tips 18 and 19 with L-shaped knives 20 and 21 are mounted. In this case, the tips 18 and 19 of the right and left rotors are interchangeable for fastening, but (like the knives 20 and 21) are a mirror image of each other. The frame 1 of the cutter rests on a hollow lattice support roller 22 by means of levers 23 and 24 equipped with screw adjusting mechanisms 25 and 26. An apron 27 is mounted between the levers 23 and 24, and the flap shields 28 and 29 are installed on the sides of the rotors 15 and 16. The front end the longitudinal shaft 10 is connected to the propeller shaft 30 (Fig. 2) with the PTO of the tractor 3.

Предлагаемая почвообрабатывающая фреза работает следующим образом. После навески ее посредством навесного устройства 2 на трактор 3 продольный вал 10 соединяют с ВОМ трактора карданным валом 30 (фиг. 2). Затем фрезу настраивают на режим работы, приводя ее параметры в соответствие с состоянием плантации, на которой предстоит работать. Посредством опорных плит 4 и 5 (фиг. 1) редукторы 6 и 7 перемещают в поперечном направлении так, чтобы расстояние между осями их выходных валов В было меньше, чем диаметр каждого из роторов по концам ножей 20 (21), что должно гарантировать перекрытие между зонами обработки почвы правым и левым роторами. При необходимости изменяют положение наконечников 18 (19), ослабляя затяжку хомутов 17 и перемещая наконечник вдоль луча соответствующей шестилучевой звездочки 15 (16), после чего производят затяжку хомутов 17. Посредством центральной тяги навесной системы трактора устанавливают угол наклона оси вращения роторов a, a посредством винтовых механизмов 25 и 26 изменяют положение катка 22 по высоте относительно рамы 1, устанавливая таким образом необходимую глубину обработки. На плантации агрегат въезжает в междурядье, включается ВОМ трактора 3 и шестилучевые звездочки 15 и 16 получают (через посредство карданного вала 30, продольного вала 10, звездочек 8, 9, 11 и 12, цепей 13 и 14 и редукторов 6 и 7) синхронное вращение навстречу друг другу по направлению стрелок 31 и 32. Навесное устройство опускается в плавающее положение, после чего агрегат начинает перемещаться по междурядью в направлении стрелки 33. L-образные ножи 20 (21) врезаются в почву, подрезая и рыхля ее в передней части их траектории в относительном движении (заштриховано на фиг. 2). В задней части траектории движения ножи выглубляются и контакта с почвой не имеют. Отбрасываемая назад в средней части фрезы (в зоне перекрытия между правым и левым роторами) почва ударяется в фартук 27 и осыпается вниз, не проникая внутрь полого решетчатого катка 22, что исключает забивание его почвой и растительными остатками. Наличие боковых отбойных щитков 28 и 29 предохраняет культурные растения от хлестких ударов корнями и стеблями сорняков, временами захватываемых ножами вращающихся роторов. Поскольку обработка почвы производится только в передней части траектории их движения, то энергоемкость процесса резко уменьшается, однако происходит перераспределение почвы с периферии междурядья к его центру. Поэтому периодически (например, один раз в сезон) необходимо осуществлять реверс направления вращения роторов. С этой целью (фиг. 3) редукторы 6 и 7 поворачивают на 180° так, что конец входного вала редуктора 7 оказывается сориентированным вперед по ходу агрегата, а конец входного вала редуктора 6 назад. Соответственно цепь 13 соединяет звездочку 11 продольного вала 10 со звездочкой 9 редуктора 7, а цепь 14 соединяет между собой звездочки 8 и 12. Таким образом, шестилучевые звездочки 15 и 16 роторов фрезы получают встречное вращение в задней части траектории по направлению стрелок 34 и 35. Кроме того, все наконечники 18 с ножами 20 снимают с лучей звездочки 15 и устанавливают на лучи звездочки 16, а ранее смонтированные на ней наконечники 19 с ножами 21 устанавливают на освободившихся лучах звездочки 15. При перемещении фрезы по междурядью после осуществления реверса (фиг. 3) ножи 20 (21) вступают в контакт с почвой в средней части фрезы (в зоне перекрытия между роторами), а выглубляются в зоне отбойных щитков 28 (29). В результате происходит перераспределение почвы из центра междурядья к его периферии. При этом от забрасывания почвы внутрь рядов культурных растений их защищают отбойные щитки 28 и 29. Таким образом восстанавливается выровненный профиль поверхности междурядья, что способствует лучшему росту растений и улучшает условия для использования уборочных машин.The proposed tillage mill works as follows. After hitching it by means of an attachment 2 to the tractor 3, the longitudinal shaft 10 is connected to the tractor PTO by the driveshaft 30 (Fig. 2). Then the milling cutter is adjusted to the operating mode, bringing its parameters in accordance with the state of the plantation on which to work. Through the base plates 4 and 5 (Fig. 1), the gears 6 and 7 are moved in the transverse direction so that the distance between the axes of their output shafts B is less than the diameter of each of the rotors at the ends of the knives 20 (21), which should ensure overlap between soil cultivation zones of the right and left rotors. If necessary, change the position of the tips 18 (19), loosening the tightening of the clamps 17 and moving the tip along the beam of the corresponding six-pointed sprocket 15 (16), after which tighten the clamps 17. By means of the central link of the tractor mounted system, the angle of rotation of the rotor axis a, a is set by screw mechanisms 25 and 26 change the position of the roller 22 in height relative to the frame 1, thereby setting the required processing depth. At the plantation, the unit enters the aisle, the tractor PTO 3 is turned on, and the six-beam sprockets 15 and 16 receive (via the propeller shaft 30, the longitudinal shaft 10, sprockets 8, 9, 11 and 12, chains 13 and 14 and gearboxes 6 and 7) synchronous rotation towards each other in the direction of arrows 31 and 32. The hinged device lowers to a floating position, after which the unit begins to move along the row-spacing in the direction of arrow 33. L-shaped knives 20 (21) cut into the soil, cutting and loosening it in front of their path in relative motion (strokes but in FIG. 2). At the rear of the trajectory, the knives are deepened and have no contact with the soil. The soil thrown back in the middle part of the cutter (in the overlap zone between the right and left rotors) hits the apron 27 and crumbles downward without penetrating the hollow trellis roller 22, which excludes clogging with soil and plant debris. The presence of side baffle plates 28 and 29 protects the crop plants from biting blows by the roots and stems of weeds, sometimes captured by knives of rotating rotors. Since soil cultivation is carried out only in the front of the trajectory of their movement, the energy intensity of the process decreases sharply, however, the soil is redistributed from the periphery of the aisle to its center. Therefore, periodically (for example, once a season), it is necessary to reverse the direction of rotation of the rotors. For this purpose (Fig. 3), gearboxes 6 and 7 are rotated 180 ° so that the end of the input shaft of gearbox 7 is oriented forward along the unit, and the end of the input shaft of gearbox 6 is back. Accordingly, the chain 13 connects the sprocket 11 of the longitudinal shaft 10 with the sprocket 9 of the gearbox 7, and the chain 14 connects the sprockets 8 and 12 to each other. Thus, the six-pointed sprockets 15 and 16 of the cutter rotors receive counter-rotation in the rear of the path in the direction of the arrows 34 and 35. In addition, all tips 18 with knives 20 are removed from the rays of the sprocket 15 and mounted on the rays of the sprocket 16, and previously mounted on it tips 19 with knives 21 are mounted on the released rays of the sprocket 15. When moving the cutter along the row spacing after reverse (FIG. 3) the blades 20 (21) come into contact with the soil in the middle part of the cutter (in the overlap zone between the rotors), and vyglublyayutsya in the zone of the baffle plate 28 (29). As a result, soil is redistributed from the center of the aisle to its periphery. At the same time, baffle plates 28 and 29 protect them from throwing soil into the rows of cultivated plants. Thus, the aligned surface profile of the aisle is restored, which contributes to better plant growth and improves the conditions for using harvesting machines.

Claims

A tillage mill, including two knife rotors mounted on a transverse frame supported by a height-adjustable support device with steeply inclined axes of rotation located in the plane transverse with respect to the direction of movement of the cutter, the rotor axes being aligned with the axes of the output shafts of the corresponding bevel gears connected to them and the input ends of the shafts of the gearboxes are deployed opposite to each other and connected to the tractor PTO via a cardan shaft and an intermediate drive characterized in that each gearbox can be fixed in positions rotated 180 ° around a steeply inclined axis, and the intermediate drive is made in the form of a longitudinal shaft equipped with sprockets at the ends, connected by chains with sprockets mounted on the opposite input drive parallel to the longitudinal shaft of the intermediate drive shafts of bevel gears, with each rotor made in the form of a multi-beam sprocket, each beam of which is equipped with a telescopic tip for attaching a knife, with tips and knives the bottom of the rotor are a mirror image of the tips and knives of the second rotor, in connection with which they can be mounted both on one and on the second rotor, while the cutter is equipped on the sides with fenders and an apron located between the rotors and the supporting device, which is made in a hollow lattice roller, and the distance between the gearboxes can be changed by moving each of them across the frame in the transverse direction.