устройство для стряхивания плодов

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТРЯХИВАНИЯ ПЛОДОВ, содержащее полый корпус, на одном конце которого размещена нагрузочная плита с расположенными на ней хомутами для охвата штамба дерева и предохранителями коры и расположенный в корпусе с возможностью продольного перемещения подпружиненный ударник, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности в работе, ударник выполнен в виде стержня с головкой и хвостовиком, пропущенным через пакет кольцевых упругих элементов, установленных с зазором относительно головки, имеющей канал для осевого перемещения, соосно размещенный между головкой и нагрузочной плитой толкателя, образующего с хвостовиком камеру для порохового заряда, при этом головка ударника снабжена радиальным каналом для выхода пороховых газов и радиальным штифтом, контактирующим с выполненной на наружной поверхности толкателя осевой канавкой.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения сохранности тканей дерева, предохранители коры смонтированы на нагрузочной плите посредством цилиндрических шарниров с вертикальными осями.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что нагрузочная плита образована днищем стакана, охватывающего своими стенками открытый конец корпуса и связанного с последним с возможностью поворота посредством цилиндрического шарнира.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для стряхивания плодов.

Известны устройства для стряхивания плодов, содержащие захват в виде соединенных между собой эластичной связью металлических пластин с расположенными на их наружных поверхностях электромагнитными индукторами вихревых токов, которые подключены к электроразрядному источнику тока.

Недостатком таких устройств является то, что воспринимаемые стволом дерева местные деформации не приведут к значительным колебаниям, так как поглотятся в основном упругими тканями дерева.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для стряхивания плодов, содержащее корпус, на одном конце которого расположен захват, состоящий из нагрузочной плиты, смонтированных на ней предохранителей коры, притянутых к штамбу дерева хомутами, установленный в корпусе, взаимодействующий с упругими элементами сжатия ударник для приложения динамической нагрузки к нагрузочной плите и механизм предварительного сжатия упругих элементов.

Недостатком этого устройства является его невысокая эффективность, так как при его работе происходит неполная передача энергии упругого элемента на ствол дерева вследствие того, что значительная часть этой энергии расходуется на создание реактивной силы, а другая на разгон инерционного ударника. Кроме того, эффективность известного устройства является недостаточно высокой, поскольку при его работе происходит однократное приложение динамической нагрузки к стволу дерева, что недостаточно для стряхивания с него плодов, а приложение известным устройством динамической нагрузки в течение малого периода времени к стволу дерева приводит к ударному поперечному смятию волокон последнего.

Цель изобретения - повышение эффективности устройства.

Для достижения поставленной цели в известном устройстве для стряхивания плодов, содержащем корпус, на одном конце которого расположен захват, состоящий из нагрузочной плиты, смонтированных на ней предохранителей коры, притянутых к штамбу дерева хомутами, установленный в корпусе, взаимодействующий с упругими элементами сжатия ударник для приложения динамической нагрузки к нагрузочной плите и механизм предварительного сжатия упругих элементов, ударник выполнен в виде смонтированного в корпусе с возможностью продольного перемещения стержня с массивной головкой и с сопряженным с головкой хвостовиком, пропущенным через пакет кольцевых упругих элементов, установленных с зазором относительно головки, имеющей осевой канал для подвижной установки толкателя, упирающегося заостренным концом в нагрузочную плиту и ограничивающего плоским концом совместно с ударником камеру для размещения порохового заряда, создающего энергию сжатого газа, при этом в головке ударника с одной стороны выполнен радиальный канал для выхода пороховых газов, а с другой стороны установлен радиальный штифт, входящий внутренним концом в осевую канавку, выполненную на наружной поверхности толкателя, а предохранители коры смонтированы на нагрузочной плите с возможностью самоустановки в горизонтальной плоскости по штамбу дерева посредством цилиндрических шарниров, оси которых параллельны оси штамба дерева, при этом нагрузочная плита образована днищем полуцилиндра, охватывающего стенками открытый конец корпуса и связанного с ним с возможностью поворота посредством цилиндрического шарнира, перпендикулярного продольной оси корпуса и связывающего последний с вертикальной стойкой, поддерживающей устройство на грунте.

На фиг. 1 изображена схема установки на дереве устройства для стряхивания плодов; на фиг. 2 изображен продольный разрез устройства, установленного на дереве; на фиг. 3 - то же, в заключительный момент разгона ударника; на фиг. 4 - то же, в момент полного замедления ударника и сжатия упругих элементов; на фиг. 5 - то же, в момент приложения ударником динамической нагрузки к нагрузочной плите; на фиг. 6 изображен узел I на фиг. 4; на фиг. 7 изображен цилиндрический шарнир, связывающий нагрузочную плиту с корпусом в рабочем положении последнего; на фиг. 8 - дан узел II на фиг. 2; на фиг. 9 - сечение А-А на фиг. 8; на фиг. 10 - сечение Б-Б на фиг. 8.

Устройство для стряхивания плодов содержит корпус 1, в котором с возможностью продольного перемещения смонтирован ударник, выполненный в виде стержня с массивной головкой 2, с которой сопряжен посредством резьбы хвостовик 3, пропущенный через пакет кольцевых упругих элементов 4. В головке 2 выполнен осевой канал для подвижной установки толкателя 5, плоский конец которого ограничивает совместно с хвостовиком камеру для размещения порохового заряда 6. Заостренный конец толкателя 5 упирается в нагрузочную плиту, образованную днищем открытого с нижней стороны полуцилиндра, стенки 7 которого охватывают открытый конец корпуса 1. В головке 2 выполнен радиальный канал 8 для выхода пороховых газов и радиальный канал 9 для установки штифта 10, входящего внутренним концом в осевую канавку, выполненную на наружной поверхности толкателя 5. Предохранители коры 11 смонтированы на нагрузочной плите с возможностью самоустановки в горизонтальной плоскости по штамбу дерева 12 посредством цилиндрических шарниров 13, вертикальные оси 14 которых параллельны оси дерева 12. На стенках 7 полуцилиндра жестко закреплены щеки 15, на которых посредством съемного пальца 16 закреплен один конец хомута 17 и щеки 18, в которых смонтирован палец 19 для установки другого конца хомута 17. Палец 19 выполнен с диаметральным пазом для прохода конца хомута и сопряжен с храповым механизмом натяжения хомута, представляющим собой охватывающее палец храповое колесо, взаимодействующее с подпружиненной собачкой для обеспечения натяжения хомута и представления ослабления этого натяжения. В дугообразных участках щек 15 жестко закреплены втулки 20, а на конце корпуса 1 жестко закреплена кольцевая обойма 21, отверстия которой совпадают с отверстиями втулок 20. Через эти отверстия и через отверстия вилки 22 пропущены пальцы 23, образующие цилиндрический шарнир, перпендикулярный оси корпуса. Пальцы выполнены съемными и фиксируются во втулках болтами 24. Вилка 22 закреплена на верхнем конце стойки 25, нижний конец которой посредством опорной пяты 26 закрепляется на грунте, удерживая устройство при монтаже.

На конце корпуса 1 между обоймой 21 и полуцилиндром закреплены продольные направляющие 27, в которых с возможностью перемещения вдоль оси корпуса 1 смонтирована собачка 28, нагруженная пружиной 29. На конец хвостовика 3 навернута неподвижная внутренняя обойма 30 муфты свободного хода с наружными зубьями, зафиксированная относительно хвостовика 3 стопорным винтом 31. На этой обойме с возможностью относительного вращения смонтирована наружная обойма 32, в которую запрессован штифт 33, конец которого смонтирован с возможностью поворота в кольцевой канавке внутренней обоймы 30. Между обоймами размещены тела качения 34. Обойма 30 выполнена с удлиненной юбкой, в кольцевой канавке которой установлен с возможностью вращения штифт 35, проходящий через отверстие втулки 36, имеющей продольную канавку 37 для перемещения штифта 38 обоймы 39, на одном торце которой выполнены храповые зубья, взаимодействующие с аналогичными торцовыми зубьями, выполненными на прилегающем к этому торцу торце обоймы. На другом торце обоймы 39 закреплена рукоятка 40, а с этим же торцом взаимодействует шайба 41, закрепленная на бойке 42, нагруженном пружиной сжатия 43, расположенной между его заплечиками и обоймой 30. Пружина кручения 44 одним концом закреплена во втулке 36, другим - в обойме 30. Поворот рукоятки 40 осуществляется приводным шнуром 45.

Устройство работает следующим образом.

Для установки устройства на дереве фиксируют его вблизи ствола дерева посредством опорной пяты 26 стойки 25, после чего снимают один конец хомута 17, извлекая палец 16 из щеки 15. Затем охватывают хомутом 17 штамб дерева 12 и закрепляют снятый конец хомута пальцем 16, а подтягивая конец хомута храповым механизмом, связанным с пальцем 19, надежно фиксируют устройство на дереве. После этого отводят собачку 28, перемещая ее вдоль оси корпуса 1 и сжимая пружину 29, поворачивают корпус 1 на цилиндрическом шарнире, образованном пальцами 23 так, что корпус занимает положение, показанное на фиг. 7 пунктиром. При этом головка 2 выходит из полуцилиндра и занимает положение, при котором к ней становится возможен доступ снаружи. В этом положении головку 2 вывертывают из хвостовика 3 и в ее осевой канал вставляют гильзу с пороховым зарядом 6. Затем головку 2 обратно ввертывают в хвостовик 3, а толкатель 5 в зависимости от диаметра ствола дерева устанавливают в различные положения по отношению к головке 2 для регулирования величины импульса силы, прикладываемой к дереву. Так, к деревьям меньшего диаметра необходимо прикладывать меньшее усилие, а к деревьям большего диаметра - большее усилие из условий обеспечения сохранности дерева и поучения максимального эффекта стряхивания плодов. При полностью вдвинутом толкателе благодаря минимальному объему камеры порохового заряда, максимальной величине развиваемого давления в ней газов и максимальному сжатию упругих элементов 4 создается максимальный импульс силы. С увеличением объема этой камеры путем выдвижения толкателя 5 импульс силы уменьшается. Отрегулировав величину выдвижения толкателя 5, приводят устройство в исходное положение, показанное на фиг. 7 сплошными линиями, контролируя через открытую нижнюю часть полуцилиндра, чтобы толкатель 5 был уперт в днище полуцилиндра.

Далее производят воспламенение порохового заряда 6, для чего натягивают приводной шнур 45, поворачивающий рычаг 40. При этом обойма 39 при вращении набегает своими торцовыми храповыми зубьями на торцовые храповые зубья обоймы 32 и, перемещаясь в осевом направлении наружу через шайбу 41, оттягивает боек 42, сжимающий пружину 43. После достижения вершины храповых торцовых зубьев обойма 39 под действием сжатой пружины 43 вместе с бойком 42 резко перемещается в обратном направлении. Освобожденный боек под действием пружины 43 перемещается в осевом направлении и ударяет по капсюлю порохового заряда 6, воспламеняя последний.

Возникшие в результате воспламенения заряда пороховые газы развивают значительные давления и начинают перемещать головку 2 вместе с хвостовиком 3 в направлении удаления от дерева 12 (фиг. 3). При наибольшем удалении головки от дерева упругие элементы 4 будут максимально сжаты, накапливая максимальную потенциальную энергию (фиг. 4), под действием которой хвостовик 3 перемещается в направлении дерева 12, а головка 2 наносит ударный импульс по нагрузочной плите, от которой он передается на дерево. Для возврата рычага 40 в исходное положение служит пружина кручения 44 и муфта свободного хода, образованная обоймами 30, 32 и телами качения 34.