RU2615340C1

RU2615340C1 - Comb grinder

Info

Publication number: RU2615340C1
Application number: RU2015151500A
Authority: RU
Inventors: Алексей Феодосьевич Жук; Андрей Юрьевич Измайлов; Вадим Петрович Елизаров; Яков Петрович Лобачевский; Степан Владимирович Семичев
Priority date: 2015-12-02
Filing date: 2015-12-02
Publication date: 2017-04-04

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to the field of agriculture. The comb-grinder comprises the frame with a connecting device, the drive mechanisms, the comb drum with a shaft and C-shaped teeth fixed on flanges. Disc knives are located in front of the drum. The rotor forcibly rotating in the direction of the tool motion, with pivotally fixed knives passing through the drum rotation body, and a row of teeth are located behind the drum. The teeth are arranged in bands between the rotor knives and are mated with their carrier beam by means of clamps mounted on elastic elements. The lower ends of the teeth are located under the rotor.

EFFECT: invention provides the high-quality grinding of wood residues of perennial plantings and evenly spreading them on the field surface.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к почвообрабатывающим машинам.The invention relates to the field of agriculture, in particular to tillage machines.

Известно орудие для извлечения корневых остатков из почвы, содержащее плоскорежущие лапы, зубовый ротор, вращающийся навстречу движению орудия (снизу-вверх), эксцентрично установленный на нем кожух-съемник с прорезями для зубьев ротора, битер с эластичными лопастями, установленный над ротором и сбрасывающими растительные остатки, и бункер для их сбора (авт. свид. СССР №183513, МПК А01В 39/18).It is known a tool for extracting root residues from the soil, containing flat-cutting legs, a tooth rotor rotating to meet the movement of the tool (bottom-up), an eccentrically mounted housing-puller with slots for the teeth of the rotor, a beater with elastic blades mounted above the rotor and dropping vegetable residues, and a bunker for their collection (ed. certificate. USSR No. 183513, IPC АВВ 39/18).

Недостатком известного орудия является неудовлетворительное освобождение зубьев ротора от нависших на них корневых остатков, их защемление между зубом и кожухом, быстрое забивание и торможение ротора, у которого рабочие ребра зубьев размещены радиально.A disadvantage of the known tool is the unsatisfactory release of the rotor teeth from the root residues hanging on them, their jamming between the tooth and the casing, fast clogging and braking of the rotor, in which the working edges of the teeth are radially placed.

Известен роторный глубокорыхлитель (патент РФ №2538821, МПК А01В 49/02, 2013), содержащий ряд сферических дисков, установленных с углом атаки и вращающийся по ходу движения ротора с зубьями, закрепленными на фланцах с обоймами, установленными на горизонтальном поперечном валу, механизмы привода ротора и каток, расположенный сзади ротора.Known rotary deep-ripper (RF patent No. 2538821, IPC АВВ 49/02, 2013), containing a number of spherical disks mounted with an angle of attack and rotating along the rotor with teeth mounted on flanges with clips mounted on a horizontal transverse shaft, drive mechanisms rotor and roller located behind the rotor.

Недостатком орудия является то, что при обработке почвы с корневыми остатками многолетних насаждений они сбрасываются перед ротором, поэтому повторно захватываются зубьями, что повышает энергозатраты и может повлечь забивание ротора. Кроме того, на поверхности почвы сохраняются неизмельченные корневые остатки, требующие уборки.The disadvantage of the tool is that when cultivating the soil with the root residues of perennial plantings, they are discharged in front of the rotor, therefore they are re-captured by the teeth, which increases energy consumption and can lead to clogging of the rotor. In addition, unpolished root residues that require harvesting are preserved on the soil surface.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа вычесыватель-глубокорыхлитель (патент на полезную модель РФ №152150, МПК А01В 39/18, 2014), содержащий вращающийся навстречу движению вычесывающий барабан с валом и С-образными зубьями, закрепленными на подвижных фланцах на валу барабана, кожух, проходящий сквозь тело вращения барабана, битер с лопастями и поворотный бункер для сбора корневых остатков. Битер и барабан установлены с перекрытием их тел вращения, а перед барабаном установлены дисковые ножи, регулируемые по высоте установки.Closest to the technical nature of the claimed device is a protector selected as a prototype comb-ripper (patent for a utility model of the Russian Federation No. 152150, IPC АВВ 39/18, 2014), containing a combing drum rotating to meet the movement with a shaft and C-shaped teeth mounted on movable flanges on the drum shaft, a casing passing through the body of rotation of the drum, a beater with blades and a rotary hopper for collecting root residues. The beater and the drum are installed with the overlapping of their bodies of revolution, and in front of the drum are mounted circular knives, adjustable in height.

Технической задачей изобретения является снижение энергозатрат на извлечение корней из почвы и обеспечение качественного измельчения древесных остатков многолетних насаждений (садовых деревьев и кустарников) и равномерное разбрасывание их на поверхности поля.An object of the invention is to reduce energy consumption for extracting roots from the soil and ensuring high-quality grinding of wood residues of perennial plantations (garden trees and shrubs) and their uniform spreading on the field surface.

Техническая задача решается тем, что в вычесывателе-измельчителе, содержащем раму с присоединительным устройством, вычесывающий барабан, вращающийся навстречу движению орудия, с валом и С-образными зубьями, закрепленными на фланцах, механизмы привода барабана и дисковые ножи, размещенные перед барабаном, согласно изобретению сзади барабана установлен принудительно вращающийся по ходу движения орудия ротор с шарнирно закрепленными ножами и проходящими сквозь тело вращения барабана, сзади ротора установлен ряд зубьев, расположенных в полосах между ножами ротора, регулируемых по высоте установки и сопряженных с несущей их балкой посредством хомутов, установленных на упругих элементах, при этом нижние концы зубьев размещены под ротором, на котором установлены плоские и Т-образные ножи, причем плоскости вращения плоских ножей размещены с обеих сторон плоскости вращения С-образных зубьев барабана, Т-образные ножи установлены между плоским ножами радиус их тела вращения меньше, чем радиус тела вращения плоских ножей, кроме того, минимальное расстояние от оси ротора до переднего ребра зубьев меньше радиуса тела вращения плоского ножа и больше, чем Т-образного.The technical problem is solved in that in the comb-chopper containing a frame with a connecting device, a combing drum rotating towards the movement of the implement, with a shaft and C-shaped teeth mounted on the flanges, drum drive mechanisms and circular knives placed in front of the drum, according to the invention behind the drum there is a rotor forcibly rotating in the direction of movement of the gun with articulated knives and passing through the body of rotation of the drum, a number of teeth located in the rear of the rotor are installed the space between the rotor knives, adjustable in height and mated with the beam supporting them by means of clamps mounted on elastic elements, while the lower ends of the teeth are placed under the rotor on which flat and T-shaped knives are mounted, and the plane of rotation of the flat knives are placed on both sides of the plane of rotation of the C-shaped teeth of the drum, T-shaped knives are installed between the flat knives, the radius of their body of rotation is less than the radius of the body of rotation of the flat knives, in addition, the minimum distance from the axis of the rotor to the per dnego tooth ribs less the radius of rotation of the body and the flat blade is greater than T-shaped.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлен вычесыватель-измельчитель, вид сбоку; фиг. 2 - то же, вид сверху.In FIG. 1 shows a comb-cutter, side view; FIG. 2 - the same, top view.

Вычесыватель-измельчитель содержит раму 1 с присоединительным устройством 2 и площадкой 3 для крепления редуктора. На раме 1 последовательно установлены дисковые ножи 4, закрепленные на балке 5, регулируемой по высоте установки, вычесывающий барабан 6 с С-образными зубьями 7, вращающийся навстречу движения орудия и состоящий из левой и правой секций, ножевой ротор 8 и ряд зубьев 9, регулируемых по высоте установки и закрепленных на балке 10 посредством хомутов, установленных на упругих элементах.The stripper-chopper contains a frame 1 with a connecting device 2 and a platform 3 for attaching the gearbox. On the frame 1, disk knives 4 are sequentially mounted, mounted on a beam 5, adjustable in height, a combing drum 6 with C-shaped teeth 7, rotating in the direction of movement of the implement and consisting of the left and right sections, the blade rotor 8 and a number of teeth 9, adjustable the installation height and mounted on the beam 10 by means of clamps mounted on elastic elements.

Механизмы привода барабана 6, вращающегося снизу-вверх, содержат карданную передачу 11 от вала отбора мощности трактора, цилиндрический редуктор 12, карданную передачу 13 и червячный редуктор 14. Привод ротора 8 осуществляется от гидромотора 15 с нагнетательной и сливной гидромагистралями 16.The drive mechanisms of the drum 6, rotating from the bottom up, contain a cardan gear 11 from the tractor power take-off shaft, a cylindrical gear 12, a cardan gear 13 and a worm gear 14. The rotor 8 is driven from a hydraulic motor 15 with a discharge and discharge hydraulic lines 16.

Дисковые ножи 4 размещены по оси полос между зубьями 7 барабана 6. Балка 5 с дисковыми ножами 4 установлена в пазах стоек 17 с винтовыми механизмами 18 для регулировки заглубления ножей 4 посредством вертикального перемещения балки 5.Disk knives 4 are placed along the axis of the strips between the teeth 7 of the drum 6. The beam 5 with disk knives 4 is installed in the grooves of the racks 17 with screw mechanisms 18 for adjusting the depth of the knives 4 by vertical movement of the beam 5.

Секции барабана 6 посредством зубчатых муфт соединены с червячным редуктором 14, закрепленным на площадке 3. Барабан 6 содержит вал 19 с С-образными зубьями 7, закрепленными по два на фланцах 20 с обоймами 21. Фланцы 20 выполнены подвижными в плоскости вращения зубьев и установлены на валу 19 на эластичных элементах, выполненных в виде резиновых стержней цилиндрической формы и размещенных в кольцевой полости между ребрами на внутренней поверхности обоймы 21 и на участке вала 19, на котором она расположена. С-образные зубья 7 размещены по винтовой линии с угловым смещением 45° на смежных фланцах 20.The sections of the drum 6 are connected by means of gear couplings with a worm gear 14 fixed on the platform 3. The drum 6 contains a shaft 19 with C-shaped teeth 7 fixed two on the flanges 20 with clips 21. The flanges 20 are movable in the plane of rotation of the teeth and mounted on the shaft 19 on elastic elements made in the form of cylindrical rubber rods and placed in the annular cavity between the ribs on the inner surface of the cage 21 and on the section of the shaft 19 on which it is located. C-shaped teeth 7 are placed along a helical line with an angular displacement of 45 ° on adjacent flanges 20.

Ротор 8 содержит вал 22, на котором шарнирно закреплены плоские ножи 23, плоскости вращения которых размещены с зазором до 10 мм с обеих сторон от плоскостей вращения С-образных зубьев 7 ротора 6, и Т-образные ножи 24, установленные между ножами 23. По длине вала 22 ножи 23 и 24 расположены с чередованием: два плоских 23 и два Т-образных 24. Ножи 23 и 24 размещены в полосах между зубьями 9. Ширина захвата Т-образных ножей 24 меньше ширины промежутка между смежными зубьями 9.The rotor 8 comprises a shaft 22 on which flat knives 23 are pivotally mounted, the rotation planes of which are placed with a gap of up to 10 mm on both sides of the rotation planes of the C-shaped teeth 7 of the rotor 6, and T-shaped knives 24 mounted between the knives 23. By the length of the shaft 22, the knives 23 and 24 are arranged alternating: two flat 23 and two T-shaped 24. The knives 23 and 24 are placed in strips between the teeth 9. The width of the T-shaped knives 24 is less than the width of the gap between adjacent teeth 9.

Применение на роторе 8 ножей 23 и 24 двух типов обусловлено тем, что на С-образных зубьях 7 барабана 6 корневые остатки размещены преимущественно поперек плоскостей вращения зубьев 7. Ножи 23 и 24, лезвия которых движутся поперек извлекаемых корней, их лучше измельчают. Радиус R тела вращения плоских ножей 23 больше, чем радиус r тела вращения ножей 24, что улучшает захват и измельчение извлекаемых из почвы корней за счет большего проникания ножей 24 в межзубовое пространство барабана 6. Минимальное расстояние от оси ротора 8 до переднего ребра зуба 9 меньше радиуса тела вращения плоского ножа 23 и больше, чем Т-образного 24. При вращении ротора 8 Т-образные ножи 24 проходят перед зубьями 9, а плоские ножи 23 - между верхней частью передних ребер зубьев 9, способствующих опорному резанию.The use of two knives 23 and 24 on the rotor 8 of two types is due to the fact that on the C-shaped teeth 7 of the drum 6, the root residues are located mainly across the planes of rotation of the teeth 7. Knives 23 and 24, the blades of which move across the extracted roots, are better ground. The radius R of the body of rotation of the flat knives 23 is greater than the radius r of the body of rotation of the knives 24, which improves the capture and grinding of roots extracted from the soil due to the greater penetration of the knives 24 into the interdental space of the drum 6. The minimum distance from the axis of the rotor 8 to the front edge of the tooth 9 is less the radius of the body of rotation of the flat knife 23 and more than the T-shaped 24. When the rotor 8 is rotated, the T-shaped knives 24 pass in front of the teeth 9, and the flat knives 23 between the upper part of the front edges of the teeth 9, contributing to supporting cutting.

Корневые остатки, сброшенные плоскими ножами 23 с зубьев 7, более вероятно располагаются под углом и вдоль плоскости вращения зубьев 7, поэтому для измельчения корней между этими зубьями более эффективны Т-образные ножи 24, у которых основной участок лезвия расположен поперек плоскости вращения С-образных зубьев 7. Ширина верхней полки Т-образных ножей меньше расстояния между зубьями 9, что предотвращает возможность соударения ножей 24 с зубьями 9.Root residues dropped by flat knives 23 from teeth 7 are more likely to be located at an angle and along the plane of rotation of teeth 7, therefore T-shaped knives 24, in which the main portion of the blade is located across the plane of rotation of C-shaped ones, are more effective for grinding the roots between these teeth teeth 7. The width of the upper shelf of the T-shaped knives is less than the distance between the teeth 9, which prevents the possibility of impact of the knives 24 with the teeth 9.

Зубья 9 закреплены на хомутах 25, обе части которых соединены болтами и установлены на балке 10 на эластичных элементах 26, выполненных в виде цилиндров из упругого материала, например резины. Ножи 24 могут пройти без соударения с зубьями 9 при их колебании на эластичных элементах 26. Из-за подвижности зубьев 9 и движения ножей 23 в промежутках между ними исключается возможность их забивания растительными остатками.The teeth 9 are fixed on the clamps 25, both parts of which are bolted and mounted on the beam 10 on elastic elements 26, made in the form of cylinders of an elastic material, such as rubber. The knives 24 can pass without collision with the teeth 9 when they oscillate on the elastic elements 26. Due to the mobility of the teeth 9 and the movement of the knives 23 in the spaces between them, the possibility of clogging with plant residues is excluded.

Балка 10 с зубьями 9 установлена в пазах стоек, снабженных винтовыми механизмами 27, обеспечивающими ее вертикальное перемещение и регулировку положения зубьев 9 относительно поверхности поля. Нижние концы зубьев 9 размещены под ротором 8 и заглублены в почву на 0…5 см, что обеспечивает захват и подъем для повторного резания крупных древесных отрезков. Зубья 9 размещены в полосах между ножами 23 и 24 ротора 8.The beam 10 with the teeth 9 is installed in the grooves of the racks, equipped with screw mechanisms 27, ensuring its vertical movement and adjustment of the position of the teeth 9 relative to the surface of the field. The lower ends of the teeth 9 are placed under the rotor 8 and are buried in the soil by 0 ... 5 cm, which provides gripping and lifting for re-cutting large wood sections. The teeth 9 are placed in strips between the knives 23 and 24 of the rotor 8.

Переднее ребро зубьев 9 выполнено по дуге, максимально приближенной к ротору 8 на уровне его оси. При вращении ротора 8 его Т-образные ножи 24 проходят перед зубьями 9, а плоские 23 - между ними и все - сквозь тело вращения барабана 6 между зубьями 7.The front edge of the teeth 9 is made in an arc as close as possible to the rotor 8 at the level of its axis. When the rotor 8 rotates, its T-shaped knives 24 pass in front of the teeth 9, and flat 23 - between them and everything - through the body of rotation of the drum 6 between the teeth 7.

Над ротором 8 установлен кожух 28, предотвращающий отбрасывание измельченных корней вверх и вперед к кабине трактора.A casing 28 is installed above the rotor 8, preventing the crushed roots from being thrown up and forward to the tractor cab.

Заглубление барабана 6 при работе ограничивают лыжи 29.Deepening of the drum 6 during operation is limited by skis 29.

Требуемую глубину обработки барабаном 6 устанавливают с помощью лыж 29, регулируемых по высоте установки, заглубление дисковых ножей 4 - вертикальным перемещением балки 5 с помощью винтовых механизмов 18, а положение зубьев 9 - вертикальным перемещением балки 10 с помощью винтовых механизмов 27.The required depth of treatment with the drum 6 is set using skis 29, adjustable in height of installation, the deepening of the disk knives 4 - vertical movement of the beam 5 using screw mechanisms 18, and the position of the teeth 9 - vertical movement of the beam 10 using screw mechanisms 27.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При работе вычесывателя-измельчителя дисковые ножи 4 в полосах между зубьями 7 разрезают пласт и этим облегчают извлечение из почвы древесных корней и предотвращают забивание ими барабана 6. Вращающий момент от ВОМ трактора на барабан 6 передается посредством механизмов привода 11…14. Зубья 7 барабана 6 поочередно погружаются в почву и, двигаясь в ней по ходу орудия, захватывают корни, частично разрезанные дисковыми ножами 4, и извлекают их из почвы. При движении в почве зуба 7 сжимаются эластичные элементы, расположенные в кольцевой полости между ребрами на валу 19 барабана 6 и на обечайке 21 фланца 20, на котором зуб 7 закреплен. Перед выходом зуба 7 из почвы ее сопротивление перемещению зуба 7 уменьшается из-за скалывания почвенного фрагмента. Под действием распрямляющихся эластичных элементов, расположенных в кольцевой полости, фланец 20 с С-образными зубьями 7 ускоренно поворачивается в сторону вращения барабана 6. Корни встряхиваются с зуба 7, ранее вышедшего из почвы, закрепленного на том же фланце 20.When the comb-cutter is working, the disk knives 4 in the bands between the teeth 7 cut the formation and thereby facilitate the extraction of wood roots from the soil and prevent them from clogging the drum 6. The torque from the tractor PTO to the drum 6 is transmitted through the drive mechanisms 11 ... 14. The teeth 7 of the drum 6 are alternately immersed in the soil and, moving in it along the tool, capture the roots, partially cut by circular knives 4, and remove them from the soil. When moving in the soil of tooth 7, elastic elements are compressed located in the annular cavity between the ribs on the shaft 19 of the drum 6 and on the shell 21 of the flange 20, on which the tooth 7 is fixed. Before the tooth 7 leaves the soil, its resistance to the movement of tooth 7 decreases due to chipping of the soil fragment. Under the action of straightening elastic elements located in the annular cavity, the flange 20 with C-shaped teeth 7 is accelerated to rotate in the direction of rotation of the drum 6. The roots are shaken from the tooth 7, previously emerged from the soil, mounted on the same flange 20.

Так как сопротивление почвы движению в ней зуба 7 непостоянно, то величина сжатия эластичных элементов, расположенных в кольцевой полости между валом барабана 19 и обоймой 21, меняется. Зуб 7 в почве также совершает колебания, снижающие вращающий момент на привод барабана 6. Плоские ножи 23 вращающегося ротора 8 окончательно снимают с С-образных зубьев 7 сохранившиеся на них после встряхивания корни и другие растительные остатки и вместе с Т-образными ножами 24 измельчают их основную массу. Защемление корневых остатков между зубом 7 и плоским ножом 23 ротора 8 исключено, так как при сближении они движутся в одну сторону, вниз. Эффективность безопорного резания древесных остатков достигается за счет высокой окружной скорости ножей 23 и 24 ротора 8.Since the resistance of the soil to the movement of the tooth 7 in it is not constant, the amount of compression of the elastic elements located in the annular cavity between the shaft of the drum 19 and the holder 21 varies. The tooth 7 in the soil also oscillates, reducing the torque on the drive of the drum 6. The flat knives 23 of the rotating rotor 8 are finally removed from the C-shaped teeth 7, the roots and other plant residues remaining on them after shaking and, together with the T-shaped knives 24, grind them the bulk. Pinching of the root residues between the tooth 7 and the flat knife 23 of the rotor 8 is excluded, since when approaching, they move in one direction, down. The effectiveness of unsupported cutting of wood residues is achieved due to the high peripheral speed of the knives 23 and 24 of the rotor 8.

Зубья 9 поднимают к ротору 8 упавшие на поверхность поля отрезки корней, и они повторно измельчаются в условиях приближенных к опорному резанию. Измельчаемая масса отбрасывается назад и частично вверх на кожух 28, направляющий ее вниз к почве. Зубья 9 повторно поднимают к ротору 8 сохранившиеся крупные отрезки, и они дополнительно измельчаются и равномерно распределяется на поверхности разрыхленного поля.The teeth 9 lift to the rotor 8 the segments of the roots that have fallen to the surface of the field, and they are again crushed under conditions close to the supporting cutting. The ground mass is thrown back and partially up to the casing 28, directing it down to the soil. The teeth 9 re-lift the remaining large segments to the rotor 8, and they are further crushed and evenly distributed on the surface of the loosened field.

Таким образом, совмещая глубокое рыхление почвы, вычесывание и качественное измельчение растительных остатков, предложенный вычесыватель-измельчитель обеспечивает извлечение корней из почвы, качественное их измельчение и равномерное разбрасывание на поверхности поля при снижении энергозатрат на извлечение корней.Thus, combining deep loosening of the soil, combing and high-quality grinding of plant residues, the proposed comb-and-chopper provides the extraction of roots from the soil, their high-quality grinding and uniform spreading on the field surface while reducing energy consumption for root extraction.

Claims

1. The stripper-chopper, containing a frame with a connecting device, drive mechanisms, combing drum with a shaft and C-shaped teeth mounted on the flanges, and circular knives placed in front of the drum, characterized in that behind the drum is installed forcibly rotating in the direction of travel of the gun a rotor with pivotally fixed knives passing through the body of rotation of the drum, and a series of teeth, adjustable in height of installation, located behind the rotor in strips between its knives and paired with the supporting beam a set of clamps mounted on elastic elements, while the lower ends of the teeth are placed under the rotor.

2. The stripper-chopper according to claim 1, characterized in that the rotor is equipped with flat knives placed on both sides of the plane of rotation of the C-shaped teeth of the drum, and T-shaped knives installed between the flat, while the radius of the body of rotation of the T-shaped knives less radius of the body of rotation of flat knives.

3. The stripper-chopper according to claim 1, characterized in that the minimum distance from the axis of the rotor to the front edge of the teeth is less than the radius of the body of rotation of a flat knife, but more than a T-shaped one.