сельскохозяйственный комплекс с мостовым агрегатом

Формула изобретения

Сельскохозяйственный комплекс с мостовым агрегатом, включающий агроугодье с постоянными колеями и мостовой агрегат, содержащий ферму, отличающийся тем, что мостовой агрегат выполнен из основной неподвижной и подвижной подвесной ферм с рабочими органами и энергетических модулей, причем по краям верхняя балка основной фермы шарнирно крепится сверху к энергетическим модулям, а нижняя балка основной фермы жестко соединена с верхним основанием подшипника качения, а его нижнее основание жестко прикреплено к энергетическому модулю, причем к внутренней поверхности верхней балки основной фермы жестко и с одинаковым шагом крепятся гидроцилиндры, штоки которых жестко присоединены к внутренней стороне нижней балки подвижной подвесной фермы электромагнитными фиксаторами, а с внутренней стороны боковых поверхностей подвесной фермы закреплены друг против друга жестко направляющие П-образной формы, внутри пространства которых расположены тела качения и на них опираются направляющие основной неподвижной фермы, при этом пазы направляющих повернуты относительно друг друга на 180°, а в нижней части удлиненных боковых стоек основной фермы установлены электромагнитные фиксаторы и соосно с ними на боковых стойках подвесной подвижной фермы выполнены гнезда для фиксации рабочего и транспортного положения рабочих органов соответственно, а на нижней балке подвижной подвесной фермы с равным шагом жестко закреплены корпуса, внутри которых установлены подпружиненные стойки колес с ограничительными упорами, а на технологических колеях в точках начала поворота и на неподвижных частях энергетических модулей установлены датчики сигнализации начала поворота, при этом постоянная технологическая колея выполнена из перфорированных железобетонных плит, на которых по ширине колеи энергетических модулей выполнены профильные дорожки для колес модулей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к сельскохозяйственному машиностроению, и может быть использовано при возделывании сельскохозяйственных культур.

Известен мостовой агрегат (а. с. 173967 А 01 В 49/00), имеющий ферму, смонтированную с возможностью движения вдоль нее тележки с поворотной платформой и рабочими органами, концевые балки с колесами для фронтального и бокового перемещения, при этом концевые балки выполнены с возможностью подъема и опускания, имеют замкнутый прямоугольный профиль с соединяющимися поперечными пазами в нижней и внутренней боковых гранях, снабжены каждая вилкой, несущей дополнительное колесо, кронштейном и гидроцилиндром, причем вилка выполнена с возможностью перемещения в поперечных пазах посредством шарнирной связи со штоком гидроцилиндром и кронштейном, при этом кронштейн жестко связан с верхней гранью профиля, а корпус гидроцилиндра - шарнирно с наружной боковой гранью профиля.

Недостатками данного устройства являются:

- сложность конструкции тележки с поворотной платформой,

- невозможность точной ориентации и остановок тележки при необходимости, так как она обладает определенной инерцией и как добиваться точности обработок у автора не учтено и не показано.

Известно устройство (а.с. 2055457 А 01 В 49/00) - сельскохозяйственный комплекс с мостовым агрегатом, включающим агроугодье с постоянными продольными и поперечными колеями и мостовой агрегат, содержащий ферму на самоходных тележках, при этом на тележках смонтированы вертикальные направляющие, на которых с возможностью перемещения в вертикальной плоскости установлена ферма, связанная с направляющими при помощи роликов, закрепленных на ее боковинах, и снабженная канатным приводом с электролебедками, смонтированными на тележках, а на краю агроугодья со стороны поперечной колеи закреплен приводной ворот с тяговым канатом, связанным с лыжами-волокушами, имеющими опорные ролики для перемещения по поперечной колее.

Недостатками этой конструкции являются:

- использование агромоста в импульсном режиме, т.е. с периодическими остановками для выполнения рабочих функций тележкой с рабочими органами, а затем очередное перемещение - все это ведет к потере производительности и при этом остановить столь громоздкое сооружение мгновенно просто невозможно, следовательно, будут постоянные неточности при остановках, что приведет к нарушению технологии и агротехнических требований к качеству обработки,

- использование тросовых устройств приводит к неустойчивости рабочего процесса, т.к. тросы вытягиваются и рабочий процесс их нестабилен по существу, т.к. укладка троса на барабан всегда неровная, с перекосами, что и приводит к нарушению рабочего процесса,

- использование ручного ворота для перемещения агрегата с одной делянки на другую снижает производительность агрегата, увеличивает физические нагрузки на оператора и может привести к его травмированию.

Задачей изобретения является повышение качества обработки, упрощение конструкции, повышение производительности и безопасности труда.

Поставленная задача достигается за счет того, что с/х комплекс с мостовым агрегатом, включающий агроугодье с постоянными колеями и мостовой агрегат, содержащий ферму, а мостовой агрегат выполнен из основной неподвижной и подвижной подвесной ферм с рабочими органами и энергетических модулей, причем по краям верхняя балка основной фермы шарнирно крепится сверху к энергетическим модулям, а нижняя балка основной фермы жестко соединена с верхним основанием подшипника качения, а его нижнее основание жестко прикреплено к к энергетическому модулю, причем к внутренней поверхности верхней балки основной неподвижной фермы жестко крепятся с одинаковым шагом гидроцилиндры, штоки которых жестко присоединены с внутренней стороны к нижней балке подвижной подвесной фермы электромагнитными фиксаторами, а с внутренней стороны боковых поверхностей подвижной подвесной фермы жестко друг против друга установлены направляющие П-образной формы, внутри пространства которых расположены тела качения, на которые опираются направляющие основной неподвижной фермы, причем пазы направляющих повернуты относительно друг друга на 180 градусов, а в нижней части удлиненных боковых стоек основной неподвижной фермы установлены электромагнитные фиксаторы и соосно с ними на боковых стойках подвесной подвижной фермы выполнены гнезда для фиксации рабочего и транспортного положения рабочих органов соответственно, а на нижней балке подвижной подвесной ферме с равным шагом жестко закреплены корпуса, внутри которых установлены подпружиненные стойки колес с ограничительными упорами, а на технологических колеях в точках началах поворота и на неподвижных частях энергетических модулей установлены датчики сигнализации начала поворота, при этом постоянная технологическая колея выполнена из перфорированных железобетонных плит, на которых по ширине колеи энергетических модулей выполнены профильные дорожки для колес.

Новые существенные признаки

- мостовой агрегат выполнен из неподвижной основной и подвижной подвесной ферм и энергетических модулей,

- верхняя балка основной фермы по краям шарнирно крепится сверху к энергетическим модулям,

- нижняя балка основной фермы жестко соединена с верхним основанием подшипника качения, а его нижнее основание жестко прикреплено к энергетическим модулям,

- к внутренней поверхности верхней балки основной фермы жестко крепятся с одинаковым шагом гидроцилиндры,

- штоки гидроцилиндров жестко соединены с внутренней стороны к нижней балки подвесной фермы через электромагнитные фиксаторы - с внутренней стороны боковой поверхности подвесной фермы друг против друга жестко закреплены направляющие П-образной формы, внутри пространства которых расположены тела качения, на которые опираются направляющие основной фермы, причем пазы направляющих повернуты относительно друг друга на 180 градусов,

- в нижней части удлиненных боковых стоек основной неподвижной фермы установлены электромагнитные фиксаторы и соосно с ними на боковых стойках подвижной подвесной фермы выполнены гнезда для фиксации рабочего и транспортного положения рабочих органов соответственно,

- на подвижной подвесной ферме с одинаковым шагом жестко закреплены корпуса, внутри которых подпружинены стойки колес с ограничителями,

- на технологической колее в точках начала поворота агрегата и на неподвижных частях энергетических модулей установлены датчики сигнализации начала поворота для автоматической системы управления агрегатом,

- постоянная технологическая колея выполнена из перфорированных железобетонных плит, на которых по ширине колеи энергетического модуля выполнены профильные дорожки для колес модуля.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата во все случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты.

Технический результат достигается за счет того, что осуществлено

- выполнение мостового агрегата из неподвижной основной, подвесной ферм и энергетических модулей, что позволяет рациональнее организовать техническое обслуживание и ремонтные работы независимо друг от друга,

- шарнирное крепление верхней балки фермы к энергетическим модулям, что дает возможность мостовому агрегату поворачиваться, не ломая конструкцию агромоста,

- соединение нижней балки основной фермы с энергетическими модулями при помощи подшипников качения обеспечивает поворот при переезде с одного поля на прилегающее за счет того, что один из модулей продолжает движение вперед для переезда с поля на поле, а второй в это же время движется по колее в обратном направлении. Продолжая движение, первый энергетический модуль заезжает на колею прилегающего поля, при этом происходит разворот мостового агрегата на 180 градусов, а рабочие органы так же будут развернуты на этот же угол, а первый энергетический модуль будет находиться на новой колее, а второй энергетический модуль пойдет по прежней колее,

- жесткое крепление к внутренней поверхности верхней балки основной фермы гидроцилиндров с одинаковым шагом позволяет создать равномерное давление на почву агрегата и удерживать его в горизонтальном положении без перекосов и тем самым обеспечивать качество рабочего процесса,

- жесткое соединение штоков гидроцилиндров с внутренней стороны нижней балки подвижной подвесной фермы обеспечивает перемещение рабочих органов согласно технологии из рабочего положения в транспортное и обратно,

- с внутренней стороны боковой поверхности подвижной подвесной фермы жестко друг против друга установлены направляющие П-образной формы, внутри пространства которых расположены тела качения, на которые опираются направляющие основной неподвижной фермы, причем пазы направляющих повернуты относительно друг друга на 180 градусов, чтобы снизить силы трения и обеспечить плавное перемещение рабочих органов,

- установка в нижней части удлиненных направляющих электромагных фиксатоторов и соосно с ними на боковых стойках подвижной подвесной фермы гнезд под фиксаторы для рабочего и транспортного положения подвесной фермы соответственно обеспечивает жесткое соединение ее с основной неподвижной фермой и выполнение технологического процесса,

- жесткое закрепление на подвижной подвесной ферме с равным шагом корпусов, внутри которых подвижно установлены подпружиненные стойки колес и ограничители хода пружины, обеспечивает прямолинейное движение агрегата во время рабочего процесса и копирование поверхности поля в пределах подпружиненности стоек опорных колес,

- установка датчиков сигнализации поворота в точках начала поворота агрегата на технологической колее и на неподвижных частях энергетических модулей обеспечивает выполнение рабочего процесса согласно технологическому процессу и автоматическое управление агрегатом,

- выполнение технологической колеи из перфорированных железобетонных плит, на которых на ширине колеи энергетических модулей выполнены профильные дорожки под колеса модулей, обеспечивает устойчивое движение агромоста и нормальное функционирование мелиоративных каналов, на которые могут быть уложены плиты.

На фиг.1 дан фронтальный вид на с/х комплекс с мостовым агрегатом; на фиг.2 дан вид слева, который показывает вид энергетического модуля; на фиг.3 показан вид сверху на всю планировку полей и контур технологической колеи вокруг полей; на фиг.4 дан вид узла I на фиг.1, показывающий конструкцию самоустанавливающегося колеса; на фиг.5 показана конструкция узла II на фиг.1; на фиг.6 показан вид А на фиг.5; на фиг 7. дан разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.8 дан узел III на фиг.7 показывает эл. магнитный фиксатор на на фиг.9 показан вид Г на фиг.7; на фиг.10 дан разрез Д-Д на фиг.7, показывающий П-образные направляющие с телами качения.

Сельскохозяйственный комплекс с мостовым агрегатом содержит основную неподвижную ферму 1 с кабиной управления 2. Основная неподвижная ферма 1 монтируются через шарниры 3 на энергетических модулях 4, установленных на технологической колее 5, образованной из железобетонных плит 6, уложенных на мелиоративные каналы 7, а плиты 6 выполнены перфорированными. К внутренней поверхности верхней балки 8 основной неподвижной фермы 1 жестко крепятся с одинаковым шагом гидроцилиндры 9, штоки 10 которых соединены с внутренней стороны нижней балки 11 подвесной подвижной фермы 12 электромагнитными фиксаторами 13.

С внутренней стороны боковых поверхностей подвижной подвесной фермы 12 жестко друг против друга закреплены направляющие 14 П-образной формы, внутри пространства которых расположены тела качения 15, на которые опираются направляющие 16 основной неподвижной фермы 1. Направляющие 16 выполнены, например, в виде прямоугольных полос. В нижней части основной фермы 1 жестко закреплены фиксаторы 17 на удлинителях 18 боковых стоек ее, а соосно с фиксаторами 17 на боковых стойках 19 подвесной рамы 12 выполнены гнезда 20 для фиксирования рабочего и транспортного положения подвесной рамы 12 соответственно. На подвижной подвесной ферме 12 с равным шагом жестко закреплены корпуса 21, внутри которых установлены стойки 22, пружины 23 и упоры 24 колес 25. На концах нижней балки 26 основной фермы 1 жестко прикреплены основания 27 с беговыми дорожками для тел качения 28, основание 29 (подшипник качения) жестко закреплено на энергетическом модуле 4, а тела качения 28 помещены в сепаратор 30. На технологических колеях 5 в точках начала поворота установлены датчики 31 сигнализации начала поворота, которые взаимодействуют с датчиками 32, установленными с наружной стороны нижней части энергетических модулей 4. В кабине 2 установлен бортовой компьютер 33 с блоком управления 34, работающий по программе. На нижней балке 11 подвижной подвесной фермы 12, крепятся рабочие органы 35, жестко прикрепленные к нижней балке 11 подвижной подвесной фермы 12, и по сигналу могут подниматься на высоту h в транспортное положение и опускаться в рабочее согласно технологическому процессу.

Рассмотрим работу с/х комплекса с мостовым агрегатом. Сначала выбирают 3-польный севооборот, затем отбивают поля, т.е. агроугодья, определяют их размеры, затем по контурам полей укладывают железобетонные перфорированные плиты 6, образующие технологическую колею 5, на которую устанавливается мостовой агрегат, и он выполняет необходимые операции по технологии. Заезд может осуществляться как по стрелкам Ж, так и по стрелкам И. Начинать работу можно по стрелке Е (фиг.3) с поля К (поля обозначены буквами в кружках) с исходной позиции 37 агромоста, который прибывает на поле с уже закрепленными рабочими органами на подвесной раме 12, что выполняется на машинном дворе. Когда агрегат займет исходное положение, по сигналу оператора фиксаторы 17 освобождают подвижную подвесную ферму 12 с рабочими органами 35.Одновременно подается команда для гидроцилиндров 9, которые своими штоками 10 опускают подвижную подвесную ферму 12 до касания рабочих органов 35 почвы, происходит фиксация фермы 12 в рабочем положении. Начинается рабочий процесс.

Мостовой агрегат, дойдя до датчиков 31, вызывает их взаимодействие с датчиками 32, установленными в нижней неподвижной части энергетических модулей 4. При этом подается команда на срабатывание фиксаторов 17, которые освобождают подвижную подвесную ферму 12 от неподвижной основной фермы 1. Штоки 10 гидроцилиндров 9 поднимают подвижную подвесную ферму 12 с рабочими органами 35 в транспортное положение. При этом фиксаторы 17 входят в гнезда 20 и подвижная подвесная ферма 12 фиксируется в транспортном положении.

Затем по команде происходит разворот мостового агрегата с одновременным переездом на прилегающее поле, для чего первый(левый) энергетический модуль 4 продолжает движение вперед, а второй (правый) энергетический модуль 4 движется назад с той же скоростью до тех пор, пока первый энергетический модуль 4 не перейдет на новую колею. При этом мостовой агрегат при помощи шарниров 3 и узла поворота (подшипник качения) разворачивается на 180 градусов. Первый энергетический модуль 4 оказывается на новой колее 5, а второй энергетический модуль 4 остается на прежней колее 5 и рабочий процесс аналогично продолжается на новом поле.