RU2817856C1

RU2817856C1 - Forest disc plough with hydraulic drive of working elements

Info

Publication number: RU2817856C1
Application number: RU2023136335A
Authority: RU
Inventors: Михаил Валентинович Драпалюк; Петр Иванович Попиков; Александр Геннадьевич Князев; Евгений Владиславович Поздняков; Дмитрий Александрович Гончаров
Filing date: 2023-12-30
Publication date: 2024-04-22

Abstract

FIELD: forestry.

SUBSTANCE: invention relates to forestry. Forest disc plough with a hydraulic drive of working elements comprises front frame (1) with hitch (2) and a rear frame. On front frame (1) there are two front disc housings (7) with solid-edge discs and spring dampers (9), cutting blade (5), made with a blunt angle of entry into the soil and equipped with front end (6) and loosening wedges (3), and cover stripper (4) in the form of a double-mouldboard ploughshare body. Rear frame is equipped with two rear disc housings (13) and brackets (22). Two independent rear sections (11) are pivotally connected to the rear frame, on which two rear disc housings (13) are fixed with cut-out discs, having a drive from separate hydraulic motors (15) connected to the tractor hydraulic system through the working fluid flow divider. Independent rear sections (11) are equipped with safety additional loading devices including hydraulic cylinders (18) hinged between brackets (22) of rear frame. Piston cavities of hydraulic cylinders (18) of safety additional loading devices are hydraulically connected with hydraulic accumulator made with possibility of its connection for recharging to tractor hydraulic system via valve and hydraulic control valve.

EFFECT: higher quality of soil preparation with a forest disc plough for self-seeding, sowing or planting of forest crops on unrooted coupes and reliable protection of rear disc housings when they run over obstacles in the form of stumps or large roots.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к лесному хозяйству и предназначено для подготовки почвы на нераскорчеванных вырубках под самосев, посев или посадку лесных культур и создания благоприятных условий почвенной среды для роста древесных растений.The invention relates to forestry and is intended for preparing soil in ungrazed clearings for self-seeding, sowing or planting forest crops and creating favorable soil conditions for the growth of woody plants.

Известно дисковое навесное орудие для полосной подготовки почвы на нераскорчеванных лесосеках (А.с. СССР №163450; МПК А01b 7/00; опубл. 22.06.64), содержащее раму, на передней секции которой установлены с двухъярусным расположением черенковый нож с тупым углом вхождения в почву, дисковые корпуса с чистиками и рыхлительная лапа с двухсторонним отвалом, а на задней секции рамы смонтированы дисковые батареи.A disk-mounted implement is known for strip soil preparation in ungrazed cutting areas (A.S. USSR No. 163450; IPC A01b 7/00; publ. 06/22/64), containing a frame, on the front section of which a cutting knife with an obtuse angle of entry is installed in a two-tier arrangement into the soil, disk housings with scrapers and a ripping paw with a double-sided blade, and disk batteries are mounted on the rear section of the frame.

Недостатками данного орудия является то, что дисковые батареи недостаточно разрыхляют пласты почвы и не выдерживают стабильную глубину обработки почвы при наезде на препятствия в виде пней или крупных корней.The disadvantages of this tool are that the disk batteries do not sufficiently loosen the soil layers and do not maintain a stable tillage depth when hitting obstacles in the form of stumps or large roots.

Известен лесной плуг (Пат.на полезную модель РФ №200368; МПК A01G 23/00, A01B 13/00; опубл. 21.10.2020), содержащий раму, опорные колеса, щелерез, сошник. Между щелерезом и сошником установлен плужный корпус с двухсторонними отвалами, при этом плужный корпус установлен таким образом, что верхние грани его двухсторонних отвалов находятся ниже поверхности земли, причем каждый двухсторонний отвал плужного корпуса соединен с рамой пластинами с режущими кромками, выполненными по ходу движения лесного плуга, при этом пластины связаны между собой поперечной тягой. Для обеспечения усилия, необходимого для заглубления лесного плуга в почву, на раму устанавливается балластный ящик.A forest plow is known (RF utility model patent No. 200368; IPC A01G 23/00, A01B 13/00; publ. 10/21/2020), containing a frame, support wheels, a slot cutter, and a coulter. A plow body with double-sided blades is installed between the slot cutter and the opener, and the plow body is installed in such a way that the upper edges of its double-sided dumps are below the ground surface, and each double-sided blade of the plow body is connected to the frame by plates with cutting edges made in the direction of movement of the forestry plow , while the plates are connected to each other by a transverse rod. To provide the force necessary to bury the forestry plow into the soil, a ballast box is installed on the frame.

Недостатком этого лесного плуга является то, что после его прохода дно борозды не содержит плодородного слоя почвы, который снимается плужным корпусом с двухсторонними отвалами и укладывается пластами вдоль борозды. Кроме того, плужный корпус плохо преодолевает препятствия в виде пней или крупных корней.The disadvantage of this forestry plow is that after it passes, the bottom of the furrow does not contain a fertile layer of soil, which is removed by a plow body with double-sided moldboards and laid in layers along the furrow. In addition, the plow body does not overcome obstacles such as stumps or large roots.

Известен плуг лесной дисковый ПЛД-1,2 (Бартенев И.М. Машины и механизмы лесного и лесопаркового хозяйства. Воронеж, 2014. 328 с. ), содержащий переднюю раму с навесным устройством, на которой закреплены два передних дисковых корпуса с цельнокрайними дисками и пружинными амортизаторами, черенковый нож, выполненный с тупым углом вхождения в почву и снабженный лобовиком и рыхлительными клиньями, и покровосдиратель в виде двухотвального лемешного корпуса, заднюю раму, снабженную двумя задними дисковыми корпусами. При этом задняя рама плуга соединена с передней рамой при помощи продольных тяг и подпружинена пружиной, соединенной с передней рамой, два задних дисковых корпуса, как и два передних, имеют цельнокрайние диски и снабжены пружинными амортизаторами, а для обеспечения необходимой глубины хода двух задних дисковых корпусов применяется балластный ящик. Принят за прототип.A known forestry disk plow PLD-1.2 (Bartenev I.M. Machines and mechanisms of forestry and forest park management. Voronezh, 2014. 328 p.) containing a front frame with a hinged device, on which two front disk housings with solid-edged disks and spring shock absorbers, a cutting knife made with an obtuse angle of entry into the soil and equipped with a blade and loosening wedges, and a cover peeler in the form of a double-mouldboard ploughshare body, a rear frame equipped with two rear disk housings. In this case, the rear frame of the plow is connected to the front frame using longitudinal rods and is spring-loaded by a spring connected to the front frame; the two rear disc bodies, like the two front ones, have solid-edge discs and are equipped with spring shock absorbers, and to ensure the required depth of travel of the two rear disc bodies a ballast box is used. Accepted as a prototype.

Недостатками данного плуга являются плохое заглубление двух задних дисковых корпусов, вследствие чего возникает потребность в наличии в конструкции плуга балластного ящика, недостаточное рыхление ими почвы и то, что не создаются благоприятные условия почвенной среды для роста древесных растений после самосева, посева или посадки лесных культур. Кроме того, в процессе работы плуга не обеспечивается надежная защита двух задних дисковых корпусов при их наезде на препятствия в виде пней или крупных корней.The disadvantages of this plow are the poor depth of the two rear disc bodies, which results in the need for a ballast box in the plow design, insufficient loosening of the soil and the fact that favorable soil conditions are not created for the growth of woody plants after self-seeding, sowing or planting forest crops. In addition, during operation of the plow, reliable protection of the two rear disc bodies is not provided when they hit obstacles in the form of stumps or large roots.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении качества подготовки почвы лесным дисковым плугом под самосев, посев или посадку лесных культур на нераскорчеванных вырубках и обеспечении надежной защиты задних дисковых корпусов при их наезде на препятствия в виде пней или крупных корней.The problem to be solved by the invention is to improve the quality of soil preparation with a forest disk plow for self-seeding, sowing or planting forest crops in ungrazed clearings and to ensure reliable protection of the rear disk bodies when they hit obstacles in the form of stumps or large roots.

Это достигается тем, что в лесном дисковом плуге с гидроприводом рабочих органов, содержащем переднюю раму с навесным устройством, на которой закреплены два передних дисковых корпуса с цельнокрайними дисками и пружинными амортизаторами, черенковый нож, выполненный с тупым углом вхождения в почву и снабженный лобовиком и рыхлительными клиньями, и покровосдиратель в виде двухотвального лемешного корпуса, заднюю раму, снабженную двумя задними дисковыми корпусами, согласно изобретению, задняя рама снабжена кронштейнами, при этом к задней раме шарнирно подсоединены две независимые задние секции, на которых закреплены два задних дисковых корпуса с вырезными дисками, имеющими привод от отдельных гидромоторов, подключенных к гидросистеме трактора через делитель потока рабочей жидкости, причем независимые задние секции снабжены предохранительно-догружающими устройствами, включающими гидроцилиндры, установленные шарнирно между кронштейнами задней рамы, при этом поршневые полости гидроцилиндров предохранительно-догружающих устройств имеют гидравлическую связь с гидроаккумулятором, выполненным с возможностью его подключения для подзарядки к гидросистеме трактора через кран и гидрораспределитель.This is achieved by the fact that in a forestry disc plow with a hydraulic drive of the working parts, containing a front frame with a hinged device, on which two front disc bodies with solid-edge discs and spring shock absorbers are attached, a cutting knife made with an obtuse angle of entry into the soil and equipped with a front blade and loosening wedges, and a cover peeler in the form of a double-mouldboard plowshare body, a rear frame equipped with two rear disk housings, according to the invention, the rear frame is equipped with brackets, while two independent rear sections are hinged to the rear frame, on which two rear disk housings with cut-out disks are attached, having a drive from separate hydraulic motors connected to the tractor hydraulic system through a working fluid flow divider, and the independent rear sections are equipped with safety-additional devices, including hydraulic cylinders pivotally mounted between the brackets of the rear frame, while the piston cavities of the hydraulic cylinders of the safety-additional devices have a hydraulic connection with the hydraulic accumulator , made with the possibility of connecting it for recharging to the tractor hydraulic system through a tap and hydraulic distributor.

На фиг. 1 представлен общий вид лесного дискового плуга с гидроприводом рабочих органов, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - гидрокинематическая схема лесного дискового плуга с гидроприводом рабочих органов.In fig. 1 shows a general view of a forestry disc plow with a hydraulic drive of working parts, side view; in fig. 2 - the same, top view; in fig. 3 - hydrokinematic diagram of a forest disk plow with hydraulic drive of working parts.

Лесной дисковый плуг с гидроприводом рабочих органов содержит переднюю раму 1 с навесным устройством 2 и заднюю раму 26, при этом на передней раме 1 закреплены два передних дисковых корпуса 7 и 8 с цельнокрайними дисками и пружинными амортизаторами 9 и 10, черенковый нож 5, выполненный с тупым углом вхождения в почву и снабженный лобовиком 6 и рыхлительными клиньями 3, и покровосдиратель 4 в виде двухотвального лемешного корпуса, а к задней раме 26, снабженной кронштейнами 22 и 23, шарнирно подсоединены две независимые задние секции 11 и 12, на которых закреплены два задних дисковых корпуса 13 и 14 с вырезными дисками, имеющими привод от отдельных гидромоторов 15 и 16, подключенных к гидросистеме трактора через делитель потока рабочей жидкости 17. Независимые задние секции 11 и 12 снабжены предохранительно-догружающими устройствами, включающими гидроцилиндры 18 и 19, установленные шарнирно между кронштейнами 22 и 23 задней рамы 26, при этом поршневые полости гидроцилиндров 18 и 19 имеют гидравлическую связь с гидроаккумулятором 20, выполненным с возможностью его подключения для подзарядки к гидросистеме трактора через кран 21 и гидрораспределитель 24. Для контроля давления в предохранительно-догружающих устройствах на подводящей гидролинии к гидроцилиндрам 18 и 19 установлен манометр 25.A forest disk plow with a hydraulic drive of the working bodies contains a front frame 1 with a hinged device 2 and a rear frame 26, while two front disk bodies 7 and 8 with solid-edge disks and spring shock absorbers 9 and 10 are attached to the front frame 1, a cutting knife 5 made with with an obtuse angle of entry into the soil and equipped with a front blade 6 and loosening wedges 3, and a cover peeler 4 in the form of a double-mouldboard plowshare body, and to the rear frame 26, equipped with brackets 22 and 23, two independent rear sections 11 and 12 are hingedly connected to which two rear disk housings 13 and 14 with cut-out disks driven by separate hydraulic motors 15 and 16, connected to the tractor hydraulic system through a working fluid flow divider 17. Independent rear sections 11 and 12 are equipped with safety-additional devices, including hydraulic cylinders 18 and 19, pivotally mounted between brackets 22 and 23 of the rear frame 26, while the piston cavities of the hydraulic cylinders 18 and 19 have a hydraulic connection with the hydraulic accumulator 20, which can be connected for recharging to the tractor hydraulic system through the valve 21 and the hydraulic distributor 24. To control the pressure in the safety-additional devices on the supply pressure gauge 25 is installed in the hydraulic lines to hydraulic cylinders 18 and 19.

Лесной дисковый плуг с гидроприводом рабочих органов работает следующим образом.A forestry disc plow with hydraulically driven working parts operates as follows.

Перед началом работы лесной дисковый плуг при помощи навесного устройства 2 соединяют с механизмом навески трактора, устанавливают передние дисковые корпуса 7 и 8 с цельнокрайними дисками вразвал, а задние дисковые корпуса 13 и 14 с вырезными дисками - всвал, и регулируют глубину хода рабочих органов. После этого посредством гидрораспределителя 24 включают гидромоторы 15 и 16 вырезных дисков задних дисковых корпусов 13 и 14, и машинно-тракторный агрегат начинает движение по нераскорчеванной вырубке.Before starting work, the forestry disc plow is connected to the tractor linkage mechanism using the attachment 2, the front disc housings 7 and 8 with full-edge discs are installed in a tumbled position, and the rear disc housings 13 and 14 with cut-out disks are tumbled, and the depth of travel of the working parts is adjusted. After this, by means of the hydraulic distributor 24, the hydraulic motors 15 and 16 of the cut-out disks of the rear disk housings 13 and 14 are turned on, and the machine-tractor unit begins to move along the unraked cutting.

В процессе работы лесного дискового плуга черенковый нож 5 разрезает напочвенный покров и мелкие препятствия в виде корней и порубочных остатков, встречающиеся на пути движения плуга, при этом лобовик 6 обеспечивает защиту черенкового ножа 5 от ударных нагрузок, рыхлительные клинья 3 черенкового ножа 5 осуществляют интенсивное рыхление почвы, а покровосдиратель 4 в виде двухотвального лемешного корпуса подрезает и сдвигает в стороны задернелый слой почвы.During the operation of a forest disk plow, the cutting knife 5 cuts the ground cover and small obstacles in the form of roots and logging residues encountered along the path of movement of the plow, while the front blade 6 provides protection for the cutting knife 5 from shock loads, the loosening wedges 3 of the cutting knife 5 carry out intensive loosening soil, and the cover remover 4 in the form of a double-mouldboard plowshare body cuts and moves the soddy layer of soil to the sides.

Идущие следом за ними и установленные вразвал передние дисковые корпуса 7 и 8 с цельнокрайними дисками создают борозду с укладкой перевернутых пластов почвы на необработанную поверхность нераскорчеванной вырубки. При встрече с препятствием в виде пня или крупного корня передние дисковые корпуса 7 и 8 за счет пружинных амортизаторов 9 и 10 осуществляют поворот цельнокрайних дисков в горизонтальной плоскости на нулевой угол атаки, что обеспечивает их перекатывание через препятствие с минимальным тяговым усилием без повреждения передних дисковых корпусов 7 и 8.The front disc housings 7 and 8 with solid-edged discs, following behind them and installed in a tilted position, create a furrow with the laying of inverted layers of soil on the untreated surface of the unraked felling. When encountering an obstacle in the form of a stump or large root, the front disk housings 7 and 8, due to spring shock absorbers 9 and 10, rotate the solid-edge disks in a horizontal plane to a zero angle of attack, which ensures they roll over the obstacle with minimal traction force without damaging the front disk housings 7 and 8.

После этого вырезные диски задних дисковых корпусов 13 и 14, имеющие привод от гидромоторов 15 и 16, перерезают растительные остатки, измельчают задернелые перевернутые пласты почвы на мелкие фракции и формируют полосу под самосев, посев или посадку лесных культур, при этом синхронность работы гидромоторов 15 и 16 обеспечивается делителем потока рабочей жидкости 17. За счет шарнирного соединения независимых задних секций 11 и 12 с кронштейнами 22 и 23 задней рамы 26 и с помощью предохранительно-догружающих устройств обеспечиваются стабильное копирование рельефа местности вырезными дисками задних дисковых корпусов 13 и 14 в вертикальной плоскости и их устойчивое движение на установленной глубине обработки почвы. При встрече одного из вырезных дисков задних дисковых корпусов 13 или 14 с препятствием в виде пня или крупного корня независимая задняя секция 11 или 12 поворачивается вокруг шарнирного соединения с кронштейнами 22 или 23 задней рамы 26, при этом шток гидроцилиндра 18 или 19 перемещается вверх, вытесняя рабочую жидкость в гидроаккумулятор 20. После преодоления препятствия вырезным диском заднего дискового корпуса 13 или 14 он возвращается в рабочее положение за счет накопленной энергии в гидроаккумуляторе 20.After this, the cut-out disks of the rear disk housings 13 and 14, driven by hydraulic motors 15 and 16, cut plant residues, crush the turfy inverted layers of soil into small fractions and form a strip for self-seeding, sowing or planting forest crops, while the synchronous operation of hydraulic motors 15 and 16 is provided by a working fluid flow divider 17. Due to the hinge connection of the independent rear sections 11 and 12 with the brackets 22 and 23 of the rear frame 26 and with the help of safety-additional devices, stable copying of the terrain is ensured by the cut-out disks of the rear disk housings 13 and 14 in the vertical plane and their stable movement at the established tillage depth. When one of the cut-out disks of the rear disk housings 13 or 14 meets an obstacle in the form of a stump or a large root, the independent rear section 11 or 12 rotates around the hinge joint with the brackets 22 or 23 of the rear frame 26, while the hydraulic cylinder rod 18 or 19 moves upward, displacing working fluid into the hydraulic accumulator 20. After overcoming the obstacle by the cut-out disk of the rear disk housing 13 or 14, it returns to its working position due to the accumulated energy in the hydraulic accumulator 20.

При разрядке гидроаккумулятора 20 или утечек рабочей жидкости из гидроцилиндров 18 и 19 давление в гидроприводе предохранительно-догружающих устройств падает, и через кран 21 производится подзарядка гидроаккумулятора 20 или восполнение утечек рабочей жидкости в гидроцилиндрах 18 и 19 от гидросистемы трактора.When the hydraulic accumulator 20 is discharged or the working fluid leaks from the hydraulic cylinders 18 and 19, the pressure in the hydraulic drive of the safety-additional devices drops, and through the valve 21 the hydraulic accumulator 20 is recharged or the working fluid leaks in the hydraulic cylinders 18 and 19 are replenished from the tractor hydraulic system.

Такое исполнение лесного дискового плуга с гидроприводом рабочих органов позволяет обеспечить качественную подготовку почвы на нераскорчеванных вырубках под самосев, посев или посадку лесных культур, благоприятные условия почвенной среды для роста древесных растений и надежную защиту задних дисковых корпусов при их наезде на препятствия в виде пней или крупных корней.This design of a forest disk plow with a hydraulic drive of the working parts allows for high-quality soil preparation in ungrazed clearings for self-seeding, sowing or planting forest crops, favorable soil conditions for the growth of woody plants and reliable protection of the rear disk bodies when they hit obstacles in the form of stumps or large roots.

Claims

A forest disk plow with a hydraulic drive of the working parts, containing a front frame with a hinged device, on which two front disk bodies with solid-edged disks and spring shock absorbers are fixed, a handle blade made with an obtuse angle of entry into the soil and equipped with a face and loosening wedges, and a cover peeler in the form double-blade plowshare body, a rear frame equipped with two rear disk housings, characterized in that the rear frame is equipped with brackets, while two independent rear sections are hinged to the rear frame, on which two rear disk housings with cut-out disks driven by separate hydraulic motors are attached , connected to the tractor hydraulic system through a working fluid flow divider, and the independent rear sections are equipped with safety-additional loading devices, including hydraulic cylinders pivotally mounted between the brackets of the rear frame, while the piston cavities of the hydraulic cylinders of the safety-additional devices have a hydraulic connection with a hydraulic accumulator, configured to connections for recharging to the tractor hydraulic system through a tap and hydraulic distributor.