тракторное ковшовое самонагружающееся устройство для малых ферм

Формула изобретения

ТРАКТОРНОЕ КОВШОВОЕ САМОНАГРУЖАЮЩЕЕСЯ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАЛЫХ ФЕРМ, содержащее ковш, оборудованный заборным и измельчающим шнеками и выгрузочными люками, гидравлический вращательный привод шнеков, вилочную заслонку, шарнирно подвешенную к козырьку ковша и снабженную гидроцилиндром, а также гидросистему для обеспечения работы гидроприводов, отличающееся тем, что ковш выполнен в виде цилиндрического сектора, внутри которого на боковых стенках установлены посредством поворотных втулок полые двуплечие рычаги, на одних концах которых подвешены шнеки, а на других концах, выведенных через поворотные втулки наружу ковша, закреплены гидроцилиндры, имеющие сменные опоры на боковых стенках, причем внутри полых рычагов смонтированы гидроприводы шнеков и гидравлические трубки, концы которых закреплены на поворотных втулках и посредством спиралеобразных рукавов высокого давления и штуцеров на козырьке ковша соединены с гидросистемой, при этом выгрузочные люки выполнены с возможностью подсоединения трубопроводов с вентилями для подвода в ковш жидкостей, вилочная заслонка выполнена в виде решетки балок равного сопротивления изгибу и со стороны торца люка соединена со съемной крышкой, имеющей по своему периметру герметизирующий желоб, при этом гидросистема выполнена автономной в виде отдельной панели с кожухом, установлена снаружи задней стенки кабины трактора и снабжена насосами и редуктором, установленным на боковом вале отбора мощности трактора.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое техническое решение относится к универсальным тракторным погрузочно-разгрузочным устройствам и транспортным средствам, предназначенным преимущественно для обслуживания малых ферм и окружающей их территории, характеризующихся большим объемом ручных работ, и может быть использовано в цехах благоустройства завода, в парках, на приусадебном хозяйстве.

Известен навесной ковш, который заполняют подручными грузами и используют для обеспечения продольной устойчивости трактора при работе с различными тяжелыми погрузочно-разгрузочными и другими навесными устройствами. Например, такой ковш устанавливают на задней навеске трактора совместно с навесным фронтальным погрузчиком ПФ-0,5 [1].

Недостатками такого ковша являются его пассивная функция и ручная загрузка-выгрузка.

Известны загрузочно-накопительные устройства для подбора сучьев, корней, ботвы и растительных стеблей, с одновременным их измельчением [2]. Такое устройство содержит активный роторный подборщик, пассивный противорез, ножевой активный ротор и пильный ротор, защитный кожух и раму с опорными колесами.

Недостатками этого устройства являются его непригодность для накопления и транспортировки различных материалов и кормов, а также малая мобильность.

Известно также устройство для распределения щебня [3], которое можно использовать для ухода за помещениями и дорогами на территории фермы. Устройство содержит бункер для сыпучего материала, распределительный шнек, подвешенный на конце малого рычага, шарнирно установленного на стенке бункера. Противоположный конец рычага соединен с силовым цилиндром, а привод шнека размещен внутри полого рычага.

Недостатком этого устройства является узкая специализация и необходимость в постороннем загрузочном устройстве.

В качестве прототипа выбрано сменное рабочее оборудование [4, 5], содержащее раздаточный ковш, оборудованный заборными и измельчающими шнеками, закрепленными на боковых стенках ковша, гидравлическим ротационным приводом шнеков, закрепленным на одной из боковых стенок ковша. Ковш может быть снабжен вилочной заслонкой, шарнирно установленной на козырьке ковша и приводимой гидроцилиндром.

Недостатками такого ковша являются его малые функциональные возможности, необходимость иметь набор ковшей для выполнения различных работ на ферме и окружающей ее территории, что для малых ферм экономически не оправдано, невозможность работать с жидкими грузами, необходимость в дорогостоящей телескопической стреле, навешиваемой на трактор.

Для расширения функциональных возможностей и уменьшения стоимости погрузочно-разгрузочных работ на малых фермах предлагается ковш снабдить устройствами для самозагрузки и разгрузки, для измельчения и перемешивания груза, в том числе жидкого груза.

В предлагаемом техническом решении ковш выполнен в виде цилиндрического сектора, внутри которого на боковых стенках установлены посредством поворотных втулок полые двухплечие рычаги, на одних концах которых подвешены шнеки, а к другим концам, выведенным снаружи стенок, присоединены штоки гидроцилиндров, внутри рычагов смонтированы вращательные гидроприводы шнеков с рукавами высокого давления, концы рукавов закреплены на поворотных втулках и продолжены в виде спирали до тройников, установленных на козырьке внутри чаши, люк для выгрузки ковша выполнен с возможностью подсоединения трубопровода с вентилем для подвода в ковш жидкости, вилочная заслонка выполнена в виде балок равного сопротивления изгибу и изнутри соединена с герметичной крышкой, имеющей по своему периметру желоб, заполненный резиновой трубкой с асбестовым шнуром внутри и герметичной замазкой на стыках концов трубы, гидросистема выполнена автономной на отдельной панели с кожухом, установлена на задней стенке кабины трактора и снабжена насосами и редуктором, установленным на конце бокового вала отбора мощности трактора, при этом заборный шнек снабжен высокомоментным малооборотным, а измельчающий шнек - высокооборотным гидродвигателем, соединенным с автономным насосом.

На фиг. 1 показаны кинематика и размещение составных частей ковша относительно задней трехточечной навески трактора; на фиг. 2 дан вид по стрелке И на фиг. 1 со стороны заслонки-крышки и узел I.

Ковш 1 установлен на концах продольных тяг 2 задней тракторной навески с помощью скобообразных кронштейнов 3. Своим верхним кронштейном 4 ковш посредством гидроцилиндра с клещеобразным удлинителем 5 соединен с верхней точкой О₁ кронштейна навески. Дно ковша имеет цилиндрическую форму, стенка со стороны навески плоская, торцовая поверхность со стороны забора груза также плоская и закрыта герметичной плоской крышкой 6, прижатой к кромкам торцов ковша с помощью заслонки 7, выполненной в виде балок равного сопротивления изгибу, имеющих на нижних концах захваты 8, прилегающие к поверхности дна ковша, а на верхних концах - отверстия для соединения со стойками 9 и гидроцилиндрами 10. Снаружи внизу боковой стенки ковша устроены люки 11 для выгрузки, на которых предусмотрены отверстия с крышкой 12 для подсоединения трубопровода с вентилем для подачи в ковш жидкости. Над люками 11 расположены наружные управляющие рычаги 13 маятниковой подвески 14 шнеков. К рычагам 13 в точках В₁ подсоединены штоки гидроцилиндров 15.

На фиг. 2 в левой части показан разрез, проходящий вдоль левого внутреннего полого рычага 16 маятниковой подвески шнеков - заборного 17 и измельчающего 18. На одном из концов шнеков установлены вращательные гидроприводы 19, причем для заборного шнека 17 гидропривод высокомоментный и низкооборотный, а для измельчающего шнека 18 гидропривод высокооборотный и меньшей мощности. Рычаги 16 верхними концами закреплены на поворотных муфтах 20, жестко соединенных с помощью плоских фланцев 21 с одним концом осей 22, другие концы которых жестко соединены с управляющими рычагами 13. Оси 22 и муфты 20 опираются на подшипники 23 скольжения, имеющие плоский фланец 24, с помощью которого они закреплены на боковых стенках ковша 1. Две противоположно лежащие опорные втулки 20 расперты составным валом 25, имеющим муфту 26 таким образом, что обеспечено поджатие герметизирующих прокладок и жесткость маятниковой подвески 14 шнеков. Валы шнеков 17 и 18 выполнены также составными и имеют разжимные винты 27.

Гидродвигатели 19 посредством составных трубок 28, расположенных внутри рычага 16 в пазах поворотной муфты 20, угловых штуцеров 29, рукавов высокого давления 30 и штуцеров 31 соединены с гидросистемой ковша, выполненной на общей панели 32 с кожухом и расположенной сзади кабины трактора. Насосы гидросистемы с помощью редуктора соединены с боковым валом отбора мощности трактора.

Герметичная крышка 6 вместе с заслонкой 7 как одно целое закреплены на оси 33, опирающейся на стойки 9 и имеют вторую ось 34 для соединения с гидроцилиндрами 10. Крышка 6 по периметру имеет герметизирующий желоб 35, в котором уложены отрезки резиновой трубки 36, наполненные асбестом. Концы отрезков трубы 36 соединены с помощью резиновых уголков 37 и клея. Может быть использован губчатый шнур и другие известные уплотнители, укладываемые в желоб 35. Уплотнительный желоб 35 контактирует с окантовкой 38, закрепленной по периметру на торцах чаши. Для защиты окантовки 38 на режущей части торца чаши закреплены зубья 39, способные при жестких препятствиях опрокидываться вокруг шарнира 40 и приподнимать чашу, выполняя функцию лыжи.

Работает ковш следующим образом.

Ковш на фиг. 1 находится в положении забора груза с бетонированной площадки, если кронштейны 3 находятся в точках Б, а кронштейн 4 в точке В, заслонка 7 с крышкой 6 поднята, маятниковая подвеска 14 со шнеками поднята, а зубья 39 находятся в заборном положении. При попеременном продвижении трактора задним ходом и опускании подвески 14 и заслонки 7 происходит самозагружение ковша грузом. Управляют гидросистемой через приоткрытое заднее окно кабины или стоя у левого колеса трактора, наблюдение за заполнением ковша осуществляется через проем между крышкой и торцом чаши (для этого точки О₅ стойки 9 вынесены в сторону от торца ковша). Для окончательного контроля заполнения кронштейны 3 и 4 подвески ковша переводятся в точки А₂ и Б₂, а торец ковша занимает положение Д. В этом положении можно груз транспортировать, перемешивать или измельчать. При этом крышка закрывается, герметизация происходит благодаря тому, что под действием гидроцилиндров 10 захваты 8 ребер 7 фиксируются на цилиндрической поверхности дна ковша 1, происходит постепенное прилегание ребер 7 с крышкой 6 к торцу ковша и обжатие уплотнителя. В положении Д ковш используется для приготовления бетонного раствора или раствора компоста с минеральными удобрениями или для приготовления корма для животных или птиц, или для травления семян и других работ.

Для режима измельчения или перемешивания груза гидроцилиндр 15 переставляют из точек О₂ в точки О₄. Регулируют числа оборотов гидродвигателей 19 с помощью пульта управления гидросистемы 32, при этом появится необходимость заменять шнек на более подходящий.

Если кронштейны 3 и 4 подвески ковша постепенно переводятся в точки А₁ и Б₄, то ковш переводится в положение Е. Такому положению соответствует рытье траншей для силоса, чистка мелиорационных канав, рытье водоспусков на грунтовых дорогах или влажной почве.

В случае использования ковша для эжекторного заполнения жидкостью для опрыскивания посадок и растений восстанавливается консистентная смазка подшипниковых втулок 23, подтягиваются уплотнения, наносится герметизирующая замазка в уплотнительный желоб 35, зачищается поверхноcть окантовки 38. K крышке 6 приcоединяетcя эжекционный трубопровод от двигателя трактора и устанавливается клапан от автомобильного бака, а вместо крышки 12 на люке 11 закрепляется трубопровод с вентилем для подвода в ковш жидкостей.

Для выгружения кронштейны 3 и 4 подвески ковша 1 устанавливаются в точки А₂ и Б₃, а гидроцилиндры 15 в точках О₄.

Таким образом, с одним предложенным тракторным ковшом можно выполнять многие работы по обслуживанию малых ферм. Это экономически выгодно в условиях становления фермерских хозяйств и отсутствия у них разнообразной специализированной техники, характерной для существующих больших хозяйств.