Сегментно-пальцевая косилка

(51) 01 34/00 (2006.01) 01 34/03 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ режущего аппарата с наружным и внутренними башмаками, закрепленного шарнирно на тяговой штанге, привода ножа режущего аппарата,включающего в себя карданную передачу,ременную передачу из ведущего вала со шкивом и коробку эксцентрика, в виде конического редуктора и шкива с кривошипно-шатунным механизмом,смонтированных на внутреннем башмаке и соединенных с тяговой штангой шарнирно осью,совпадающей с осью вращения входного вала кривошипа согласно изобретению привод ножа выполнен в виде кривошипно-шатунного коромыслового механизма, установленного на внутреннем башмаке с помощью двух вертикально и параллельно установленных щек, перпендикулярно оси башмака и включающего коробку эксцентрика,выполненного виде шкива-эксцентрика,с эксцентрично установленным на торце пальцем,соединенным шарнирно посредством шатуна с вертикально установленным коромыслом, верхний конец которого шарнирно соединен с осью,проходящей через две щеки вдоль внутреннего башмака, а нижний конец соединен с помощью пальцев, толкателем с шаровыми подшипниками,имеющими возможность самоустанавливаться в нужной плоскости, с головкой ножа режущего аппарата. Причем шкив-эксцентрик установлен на оси, закрепленной на одной щеке и совпадающей с осью вращения тяговой штанги. Во внутренней полости цилиндра шкива-эксцентрика напротив пальца установлены балансировочные грузики.(72) Жортуылов Омирсерик Адильшеев Ануарбек Суйнбекович Евтифеев Анатолий Геннадьевич Алексеек Алексей Алексеевич Бекенов Улан Ержанович(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Казахский научноисследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства(57) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению,в частности косилкам сегментно-пальцевой конструкции. Задачей изобретения является повышение надежности работы косилки и работоспособности на сложных по микрорельефу участках скашиваемых трав, упрощение конструкции и уменьшение металлоемкости. Технический результат выражается в уменьшении динамических нагрузок, уменьшении сил трения, увеличении срока службы механизма привода режущего аппарата,упрощении конструкции и уменьшении металлоемкости за счет применения кривошипно-шатунного коромыслового механизма. Это достигается тем, что в сегментно-пальцевой косилке, состоящей из навесного устройства с механизмами подъема и уравновешивания косилки, 29916 Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности косилкам сегментнопальцевой конструкции. Известна однобрусная косилка КС-2,1,состоящая из навесного устройства с механизмом подъема и уравновешивания косилки, режущего аппарата с наружным и внутренним башмаками,шарнирно закрепленного на тяговой штанге,механизма привода ножа, включающего в себя карданную передачу, ременную передачу из ведущего вала со шкивом, коробку эксцентрика в виде шкива-эксцентрика, смонтированного на оси на подшипниках и кривошипно-шатунного механизма, состоящего из пальца, впрессованного в торец шкива, эксцентрично расположенного относительно центра шкива и шатуна, соединенного шарнирно с ним и головкой ножа (Лурье А.Б. и др. Сельскохозяйственные машины - Л. Колос, 1983 с.276-280). Недостатком косилки является низкая надежность ее работы в условиях неровного рельефа сенокосов. На неровных полях, когда наружный башмак окажется более чем на 20 см ниже или выше внутреннего башмака, из-за защемления ножа в режущем аппарате механизм работает напряженно,поэтому происходят частые поломки шатуна и ножевого полотна, что требует дополнительного времени для устранения недостатков. Причиной поломок является то, что ведущий вал со шкивом и коробка эксцентрика со шкивом закреплены на основной раме, а режущий аппарат с внутренним и наружным башмаками закреплены отдельно шарнирно с помощью тяговой штанги,шпренгеля и шатун взаимодействует с головкой ножа. Из-за упругих деформаций тяговой штанги и зазоров в шарнирах пальцевый брус отходит назад. Движение ножа и пальца кривошипа происходит в разных плоскостях, что вызывает дополнительные усилия в звеньях механизма. Известна косилка КЗН-2,1, состоящая из навесного устройства с механизмами подъема и уравновешивания косилки в виде троса,закрепленного шарнирно на тяговой штанге,режущего аппарата с наружным и внутренними башмаками и привода ножа режущего аппарата,включающего в себя карданную передачу,ременную передачу из ведущего вала со шкивом и коробку эксцентрика, выполненную в виде вала,установленного на подшипниках в корпусе, на одном конце которого установлен шкив, а на другом конце - прикреплен эксцентрик с кривошипношатунным механизмом и смонтированным на внутреннем башмаке и соединенным с тяговой штангой шарнирно осью, совпадающей с осью вращения входного вала кривошипа. Шатун кривошипно-шатунного механизма движется в плоскости, перпендикулярной движению ножа режущего аппарата(Протокол 4-20-92 государственных предварительных испытаний опытного образца косилки навесной КН-2,1,с.Никольское, 1992 Косилка, Предварительный патент 118 01 34/06 от 23.10.92). Недостатком данной косилки является низкая ее эксплуатационная надежность работы. Причиной является то, что ось кривошипного вала смещена относительно поверхности внутреннего башмака и ножа на величину , большую радиуса кривошипа. Чем больше радиус кривошипа, тем больше угол наклона ( шатуна к горизонтали. С увеличением угла растут вертикальные составляющие сил,действующих на нож и элементы пальцевого бруса,что увеличивает силы трения в режущем аппарате. Также недостатком данной косилки является то,что с помощью троса не обеспечиваются требуемые нагрузки на внутренний и наружный башмаки. По техническим требованиям сила давления внутреннего башмака на почву должна составлять 250350 Н, а сила давления наружного башмака на почву должна находиться в пределах 80150 Н. Из известных косилок по технической сущности наиболее близкой предлагаемой является сегментнопальцевая косилка, являющаяся прототипом заявленной и состоящая из навесного устройства с механизмами подъема и уравновешивания косилки,закрепленными шарнирно на тяговой штанге,режущего аппарата с наружным и внутренними башмаками и привода ножа режущего аппарата,включающего в себя карданную передачу,ременную передачу из ведущего вала со шкивом и коробку эксцентрика со шкивом, выполненную в виде конического редуктора с кривошипношатунным механизмом, смонтированных на внутреннем башмаке и соединенных с тяговой штангой шарнирно осью, совпадающей с осью вращения входного вала редуктора. Шатун кривошипно-шатунного механизма движется в плоскости, параллельной плоскости движения ножа режущего аппарата. Внутренний башмак выполнен полым и эта полость является резервуаром для смазки, подающейся к направляющим пластинам головки ножа, только в рабочем положении режущего аппарата (Патент 2366 149 МПК 01 34/03 от 13.02.2008). Однако эта косилка имеет низкую эксплуатационную надежность работы,ограниченную работоспособность на сложном микрорельефе местности, сложную конструкцию и большую металлоемкость. Причиной является то, что для привода ножа применяется шкив,сложный металлоемкий конический редуктор в сочетании с кривошипношатунным механизмом. Вращение передается от шкива к входному валу конического редуктора, от выходного вала - кривошипу, который через палец приводит в действие шатун. Верхняя часть шатуна движется по окружности, радиус которой равен радиусу кривошипа вместе с пальцем,а нижняя, соединенная с ножом, совершает колебательное возвратно-поступательное движение в горизонтальной плоскости. Чем больше радиус кривошипа, тем больше угол наклона ( к вертикальной плоскости движения ножа. С увеличением угла растут горизонтальные составляющие сил, действующих на нож и элементы пальцевого бруса, что увеличивает силы трения в режущем аппарате, хотя направляющим пластинам головки ножа подается смазка. Также недостатком данной косилки является то,что не обеспечиваются требуемые нагрузки на внутренний и наружный башмаки. В данной конструкции косилки с помощью одной пружины обеспечивается приблизительно одинаковое давление башмаков на почву. По техническим требованиям, сила давления внутреннего башмака на почву должна составлять 250350 Н, а сила давления наружного башмака на почву должна находиться в пределах 80150 Н. Значительная нагрузка на копирующие башмаки и превышение ею допустимого значения приводит к сгруживанию почвы режущим брусом, что в свою очередь приводит к увеличению нагрузки на привод и износу ножей. Некачественное копирование рельефа поля (при снижении нагрузки) приводит к повышению высоты среза травы и снижению выхода скошенной массы. Все это приводит к снижению надежности и качества выполнения технологического процесса скашивания трав. Задачей изобретения является повышение надежности работы косилки и работоспособности на сложных по микрорельефу участках скашиваемых трав, упрощение конструкции и уменьшение металлоемкости. Технический результат выражается в уменьшении динамических нагрузок, уменьшении сил трения, увеличении срока службы механизма привода режущего аппарата,упрощении конструкции и уменьшении металлоемкости за счет применения кривошипно-шатунного коромыслового механизма. Это достигается тем, что в сегментно-пальцевой косилке, состоящей из навесного устройства с механизмами подъема и уравновешивания косилки,режущего аппарата с наружным и внутренними башмаками, закрепленного шарнирно на тяговой штанге, привода ножа режущего аппарата,включающего в себя карданную передачу,ременную передачу из ведущего вала со шкивом и коробку эксцентрика со шкивом, и выполненную в виде конического редуктора с кривошипношатунным механизмом, смонтированных на внутреннем башмаке и соединенных с тяговой штангой шарнирно осью, совпадающей с осью вращения входного вала редуктора привод ножа выполнен в виде кривошипно-шатунного коромыслового механизма, установленного на внутреннем башмаке с помощью двух вертикально и параллельно установленных щек, перпендикулярно оси башмака и включающего коробку эксцентрика,выполненного в виде шкива-эксцентрика, с эксцентрично установленным на торце пальцем,соединенным шарнирно посредством шатуна с вертикально установленным коромыслом, верхний конец которого шарнирно соединен с осью,проходящей через две щеки вдоль внутреннего башмака, а нижний конец соединен с помощью пальцев, толкателем с шаровыми подшипниками,имеющих возможность самоустанавливаться в нужной плоскости с головкой ножа режущего аппарата, причем шкив-эксцентрик установлен на оси, закрепленной на одной щеке и совпадающей с осью вращения тяговой штанги. Во внутренней полости цилиндра шкива-эксцентрика напротив пальца установлены балансирные грузики. По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков,характеризующих сущность заявляемого изобретения, неизвестна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию новизна. По мнению авторов, несмотря на то, что элементы,составляющие механизм привода режущего аппарата известны в технике, но неизвестна новая совокупность признаков,причинно-следственная связь вышеперечисленных признаков и полученного технического результата,что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию изобретательский уровень. Совокупность существенных признаков,характеризующих сущность изобретения,в принципе, может быть многократно использована в сельском хозяйстве с получением технического уровня. Приведенный технический результат обеспечивается всей совокупностью указанных признаков,следовательно,эти признаки существенны. На фиг.1 изображена общая схема косилки на фиг.2 - кривошипно-шатунный коромысловый механизм с режущим аппаратом, на фиг.3 режущий аппарат с механизмом привода ножа,Сегментно-пальцевая косилка (фиг.1) состоит из навесного устройства 1 в составе рамы 2 с тяговой штангой 3, закрепленной к навесному устройству с помощью шарнирного соединения 4, механизмов подъема и уравновешивания 5 косилки, режущего аппарата 6, выполненного как одно единое целое с внутренним башмаком 7 и смонтированного к нему кривошипно-шатунного коромыслового механизма 8 с помощью двух вертикально и параллельно установленных щек 9, 10, перпендикулярно оси башмака и соединенных с тяговой штангой шарнирно. Кривошипно-шатунный коромысловый механизм включает коробку эксцентрика (фиг.2),выполненную в виде шкива-эксцентрика 11 с эксцентрично установленным на торце пальцем 12. Во внутренней полости шкива-эксцентрика напротив пальца установлены балансировочные грузики 13 (фиг.3). Палец 12 соединен шарнирно посредством шатуна 14 с вертикально и шарнирно установленным коромыслом 15. Верхний конец коромысла 15 шарнирно соединен с осью 16,проходящей через две щеки 9, 10 вдоль внутреннего башмака, а нижний конец соединен с помощью пальцев 17 и 18 и шаровыми подшипниками 19, 20,имеющих возможность самоустанавливаться в нужной плоскости толкателя 21 с головкой ножа 22 режущего аппарата 6. Шкив-эксцентрик 11 установлен на подшипниках на оси 23, закрепленной на щеке 9 с помощью втулки 24 и совпадающей с осью вращения тяговой штанги 3 (фиг.2, фиг.3). В состав режущего аппарата входит пальцевый брус 25 с закрепленными к нему пальцами,внутренний 7 и наружный 26 башмаки, нож с прижимными лапками, направляющие пластины,шкив-эксцентрик 11,кривошипно-шатунный коромысловый механизм 8 привода ножа и отводная доска 27, закрепленная шарнирно к наружному башмаку 26 под углом к направлению движения. Механизм подъема и уравновешивания режущего аппарата состоит из рамы 2, шарнирно соединенной к тяговой штанге 3, башмака 7 с режущим аппаратом 6, гидроцилиндра 28 и пружин 29, 30 натяжения которых можно отрегулировать,для установки требуемого давления башмаков на землю. Пружина 29, один конец которой шарнирно присоединен к раме 2, а другой - шарнирно к тяговой штанге 3 обеспечивает давление внутреннего башмака 7 на почву в пределах 250350 Н а пружина 30, один конец которой шарнирно присоединен к тяговой штанге 3, а другой- шарнирно к щеке 10 внутреннего башмака 7 обеспечивает давление наружного башмака в пределах 80150 Н. Подъем и опускание режущего аппарата осуществляется гидроцилиндром 28 с помощью рычага 31. Сегментно-пальцевая косилка работает следующим образом. При движении агрегата по полю башмаки 7, 26,копируя рельеф поля, за счет шарнирного соединения в навесном устройстве косилки обеспечивают заданную высоту среза. Траву срезает режущий аппарат 6, который приводится в действие от вала отбора мощности с помощью карданного вала, ременной передачи 32, от ведущего вала 33 со шкивом 34, шкива-эксцентрика 11 и кривошипношатунного коромыслового механизма 8. Вращательное движение шкива-эксцентрика 11 с помощью пальца 12 посредством шатуна 14 преобразуется в качательное движение коромысла 15 относительно щек, которое через толкатель 21 с шаровыми подшипниками 19, 20, имеющих возможность самоустанавливаться в нужной плоскости, головку ножа 22 преобразуется в возвратно-поступательное движение ножа. При этом коромысло 15 отклоняется на угол а от вертикали, а палец 17 на конце коромысла, в результате описывания круговой дуги отклоняется по горизонтали на величину хода сегмента ножа и по вертикали на величинупо сравнению с ее положением,соответствующим нейтральному положению коромысла. Благодаря наличию в толкателе 21 шаровых подшипников 19, 20,имеющих возможность самоустанавливаться в нужной плоскости, выбор зазора происходит за счет поворота их элементов и головка ножа 22 совершает движение по прямой, тем самым, обеспечивая свободное перемещение ножа без его деформации. Срезанная трава падает на землю сзади режущего аппарата 6 и образует рядок. Отводная доска 26 производит сдвигание травы, освобождая полосу,достаточную для прохода колес трактора. 4 Требуемое давление внутреннего 7 и наружного башмаков 26 на почву обеспечивается регулировкой натяжения пружин 29, 30. Подъем режущего аппарата происходит гидроцилиндром 28. Рычаг 31 поворачивает режущий аппарат 6 вокруг оси шарнирного соединения с тяговой штангой 3 и переводит его в транспортное положение, сохраняя при этом соосность вращения шкива-эксцентрика 11 с осью поворота режущего аппарата, при этом работа режущего аппарата ничем не ограничивается. Перевод в транспортное положение производится гидроцилиндром 28 и навеской трактора (фиг.3). Косилка надежна в работе, проста в эксплуатации, работоспособна на сложных по микрорельефу участках скашиваемых трав. Отсутствие в механизме привода предлагаемой косилки конического редуктора, установленного на входном валу шкива и на выходном валу редуктора отдельного эксцентрика с кривошипно-шатунным механизмом, а также использование шкиваэксцентрика свободно установленной на оси и кривошипно-шатунного коромыслового механизма упрощает конструкцию и уменьшает металлоемкость. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Сегментно-пальцевая косилка, состоящая из навесного устройства с механизмами подъема и уравновешивания косилки, режущего аппарата с наружным и внутренними башмаками,закрепленного шарнирно на тяговой штанге,привода ножа режущего аппарата, включающего в себя карданную передачу, ременную передачу из ведущего вала со шкивом и коробку эксцентрика со шкивом с кривошипно-шатунным механизмом и смонтированную на внутреннем башмаке и соединенную с тяговой штангой шарнирно осью,совпадающей с осью вращения входного вала,отличающаяся тем, что привод ножа выполнен в виде кривошипно-шатунного коромыслового механизма, установленного на внутреннем башмаке с помощью двух вертикально и параллельно установленных щек, перпендикулярно оси башмака и включающего коробку эксцентрика,выполненного в виде шкива-эксцентрика с эксцентрично установленным на торце пальцем,соединенным шарнирно посредством шатуна с вертикально установленным коромыслом, верхний конец которого шарнирно соединен с осью,проходящей через две щеки вдоль внутреннего башмака, а нижний конец соединен с помощью пальцев, толкателя с шаровыми подшипниками,имеющими возможность самоустанавливаться в нужной плоскости, с головкой ножа режущего аппарата, причем шкив-эксцентрик установлен на подшипниках на оси, закрепленной на одной щеке и совпадающей с осью вращения тяговой штанги. 2. Сегментно-пальцевая косилка по п.1,отличающаяся тем, что во внутренней полости шкива-эксцентрика напротив пальца установлены балансировочные грузики.