установка для скашивания сорной растительной массы с берм и откосов канала

Формула изобретения

1. Установка для скашивания сорной растительной массы с берм и откосов канала, содержащая раму, брус и снабженный приводом вращающийся в подшипниковых опорах нож, отличающаяся тем, что она снабжена платформой для сбора скошенной массы, а нож расположен под брусом и выполнен в виде пакета клыков, концы которых на оси вращения ножа размещены по однозаходной или двухзаходным винтовым линиям, при этом на свободных концах клыков закреплены опоры в виде шаровых сегментов, в которых с возможностью демонтажа и перестановки смонтированы сферические диски с кольцевыми режущими кромками.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что шаг расстановки клыков на оси вращения ножа выполнен меньше чем диаметр сферических дисков.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, чем платформа смонтирована на раме с возможностью периодического опрокидывания.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к мелиорации и гидротехнике и может быть использовано для очистки каналов от нежелательной растительности.

Известен способ очистки каналов, включающий подачу напорной струи газа на отложившиеся в канале насосы с одновременным выбросом их за пределы канала, в котором, с целью повышения эффективности очистки, перед подачей напорной струи газа насосы покрывают слоем воды, который поддерживают в течение всего периода очистки (SU Авторское свидетельство №941464, М.кл.³ Е 02 В 13/00. Способ очистки каналов / Л.И.Базаев, Н.Н.Кременецкий, В.А.Мишин, М.М.Орлова, Л.Г.Бородулина (СССР). - Заявка №2518809/29-15; Заявлено 11.08.1977; Опубл. 07.07.1982, Бюл. №25 // Открытия. Изобретения. - 1982. - №25).

К недостаткам описанного способа применительно к решаемой нами проблеме относятся низкая эффективность удаления и сбора наносов с берм и откосов каналов, заросших сорной растительностью.

Известно также устройство для скашивания растительной массы, содержащее раму с закрепленным на ней соплом для формирования режущей струи жидкости, сообщенным с гидронасосом высокого давления, в котором, с целью повышения производительности устройства и надежности работы, оно снабжено установленными на раме пластинами, каждая из которых имеет соосное соплу отверстие; оно снабжено сообщенным с гидронасосом приспособлением для приема струи жидкости (SU Авторское свидетельство №938805, М. кл.³ А 01 D 35/00. Устройство для скашивания растительной массы / А.Я.Каинсон, В.Б.Шор, Ю.С.Разыграев, В.А.Черняков (СССР). - Заявка №2935061/30-15; Заявлено 03.06.1980; Опубл. 30.06.1982, Бюл. №24 // Открытия. Изобретения. - 1982. - № 24).

К недостаткам описанного устройства относится то, что для выполнения технологического процесса сорная растительность должна иметь прямостоячие стебли. Однако в реальной действительности листостебельной массой пространство между пластинами забивается ими. Технологический процесс выполняется неустойчиво. Устройство имеет низкую производительность и не способно подобрать скошенную массу.

Известен также каток для ухода за лесными культурами, в котором, с целью механизации обработки почвы в бороздах с размещенными в них лесными культурами, каток снабжен дополнительными рабочими органами, каждый из которых закреплен на смежных торцах секций посредством гибкой связи и выполнен в виде кольца, имеющего по периферии радиальные направляющие, в каждой из которых размещен с возможностью перемещения стержень с рыхлящим элементом, причем каждый стержень подпружинен с обеих сторон относительно кольца; каждое кольцо выполнено из полуколец, имеющих средство для их соединения; каждый рыхлящий элемент выполнен в виде лопатки; каждый рыхлящий элемент в виде металлической щетки (SU Авторское свидетельство №1375147. А2, М. кл.⁴ А 01 В 23/06, 29/04. Каток для ухода за лесными культурами / Л.И.Майоров, Е.К.Блинов (СССР). - Заявка №4106731/30-15; Заявлено 18.08.1986; Опубл. 23.02.1988, Бюл. №7 // Открытия. Изобретения. - 1988. - №7).

К недостаткам описанного катка при уничтожении сорной растительности относятся низкая эффективность перерезания стеблей и высокая стерня. Последнее недопустимо для оросительных каналов. Перебитая масса стеблей остается на поверхности полосы.

Известен роторный валкователь камне, содержащий расположенный под углом к направлению движения горизонтальный вал с установленными по винтовой линии пальцевыми лопастями, в котором, с целью улучшения сепарации почвы и повышения компактности валка, лопасти выполнены с уменьшающимся шагом и увеличивающимися просветами между соседними пальцами по длине лопасти в сторону валкования; каждый палец последующий против направления вращения лопасти смещен по оси ротора в сторону валкования на расстояние, равное шагу между пальцами предыдущей лопасти, разделенное на число лопастей (SU Авторское свидетельство №1402272. А1, М. кл.⁴ А 01 В 43/00. Роторный валкователь камней / Л.Ч.Германе, Р.И.Барейтис (СССР). - Заявка №4148661/30-15; Заявлено 04.08.1986; Опубл. 15.06.1988, Бюл. №22 // Открытия. Изобретения. - 1988. - №22).

Описанный роторный валкователь камней применительно к решаемой нами проблеме приемлем для удаления предварительно скошенных в растил сорняков.

Известен режущий аппарат, включающий ножи, откидные верхние прижимы, установленные на горизонтальных осях, и жесткие нижние прижимы ножей, в котором, с целью снижения потерь урожая и облегчения обслуживания режущего аппарата, верхние прижимы выполнены в виде секций зубчатых гребенок, установлены на осях свободно (см. SU Авторское свидетельство №1323012 А1, М. кл.4 А 01 D 34/17. Режущий аппарат / А.С.Овчаренко (СССР). - Заявка №4015817/30-15; Заявлено 03.02.1986; Опубл. 15.07.1987, Бюл. №26 // Открытия. Изобретения. - 1987. - №26).

К недостаткам описанного режущего аппарата относятся высокие энергозатраты, низкие производительность и эксплуатационная надежность.

Известен также ротационный режущий аппарат, содержащий приводной вал, ножевой диск, копирующий элемент и шаровую опору, в котором, с целью снижения потерь урожая путем улучшения копирования поверхности поля, ножевой диск соединен с валом посредством упругого элемента, шаровая опора установлена шарнирно на валу и между ним и ножевым диском, при этом центр шаровой опоры совпадает с центром масс ножевого диска, а копирующий элемент связан с диском посредством подшипника (SU Авторское свидетельство №1475530 А1, М. кл. ⁴ А 01 D 34/63. Ротационный режущий аппарат / М.И.Карпенко (СССР). - Заявка №4212026/30-15; Заявлено 19.03.1987; Опубл. 30.04.1989, Бюл. №16 // Открытия. Изобретения. - 1989. - №16).

К недостаткам описанного ротационного режущего аппарата для удаления сорной растительности с откосов каналов относятся сложность конструкции, малая производительность и низкое качество срезов на стерне.

Известен также режущий аппарат косилки, включающий режущую пару, выполненную в виде вращающегося винтового ножа, размещенного в опорах несущей рамы, и ряда противорежущих элементов с режущей кромкой, установленных на брусе и эквидистантно огибающих винтовой нож по наружному диаметру, а также привод ножа, в котором, с целью снижения энергоемкости резания и повышения долговечности работы, аппарат снабжен механизмом привода противорежущих элементов в колебательные движения по дуге, эквидистантной наружному диаметру винтового ножа; механизм привода противорежущих элементов выполнен с пилообразной насечкой (SU Авторское свидетельство №1061745 А, М. кл.³ А 01 D 55/20. Режущий аппарат косилки / Б.И.Пименов, В.П.Козубов, Н.Д.Келлер, Н.А.Гобуния (СССР). - Заявка №3468569/30-15; Заявлено 09.07.1982; Опубл. 23.12.1983, Бюл. №41 // Открытия. Изобретения. - 1983. - №47).

К недостаткам описанного режущего аппарата косилки относятся низкая эксплуатационная надежность винтового ножа и противорежущих элементов.

Известен режущий аппарат сельскохозяйственной машины, содержащий вращающийся в подшипниковых опорах винтовой нож, расположенный над брусом с противорежущими пальцами, выполненными по дугам окружностей, центры которых совмещены с осью вращения ножа, в котором, с целью повышения надежности в работе, выходной относительно направления перемещения срезанной массы вдоль оси вращения ножа, конец ножа выполнен с диском, жестко соединенным с винтом и расположенным перпендикулярно оси вращения ножа (SU Авторское свидетельство №1192683 А, М. кл.⁴ А 01 D 34/53. Режущий аппарат сельскохозяйственной машины / Г.П.Варламов, Н.В.Николеишвили, Н.Д.Келлер (СССР). - Заявка №3750369/30-15; Заявлено 07.06.1984; опубл. 23.11.1985; Бюл. №43 // Открытия. Изобретения. - 1985. - №43).

К недостаткам описанного режущего аппарата, принятого нами в качестве наиближайшего аналога, относятся низкое качество среза, высокая стерня, большие энергозатраты, низкие производительность и эксплуатационная надежность, неустойчивость выполнения технологического процесса, забивание старицей и мортмассой противорежущих пальцев, потребность в дополнительных средствах для уборки срезанной массы.

Сущность заявленного изобретения.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - уничтожение сорной растительности на откосах и дамбах каналов.

Технический результат - снижение энергозатрат, высокое качество среза, повышение производительности и устойчивость выполнения технологического процесса, совмещенная с уборкой скошенной массы.

Указанный технический результат достигается тем, что известная установка для скашивания сорной растительной массы с берм и откосов канала, содержащая раму, брус и снабженный приводом вращающийся в подшипниковых опорах нож, согласно изобретению, она снабжена платформой для сбора скошенной массы, а нож расположен под брусом и выполнен в виде пакета клыков, концы которых на оси вращения ножа размещены по однозаходной или двухзаходным винтовым линиям, при этом на свободных концах клыков закреплены опоры в виде шаровых сегментов, в которых с возможностью демонтажа и перестановки смонтированы сферические диски с кольцевыми режущими кромками; шаг расстановки клыков на оси вращения ножа выполнен меньше, чем диаметр сферических дисков; платформа смонтирована на раме с возможностью периодического опрокидывания.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена установка для скашивания сорной растительной массы с берм и откосов канала, вид в плане.

На фиг.2 представлен нож, вид с торца.

На фиг.3 - то же, вид в плане, фрагмент ножа.

На фиг.4 - показано сечение А-А на фиг.3, поперечно-вертикальный разрез ножа, его клыков, опор в виде шаровых сегментов, дисковых ножей, средств их крепления (вариант конструктивного выполнения: концы клыков на оси вращения размещен по двухзаходным винтовым линиям).

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Рассмотрим пример конструктивного исполнения установки для скашивания сорной растительной массы с берм и откосов канала, смонтированной на транспортном средстве 1, в качестве которого использован сельскохозяйственный гусеничный трактор общего назначения. Транспортное средство 1 снабжено задним валом отбора мощности (двухскоростной, частично независимый, имеющий частоты вращений - 540 и 1000 об/мин) и гидронавесной системой с нижними продольными тягами 2 и 3.

На лонжероны шасси транспортного средства 1 монтируют балки 4 и 5 для шарнирного соединения с рамой 6 устройства для скашивания растений с откосов канала.

Установка содержит снабженный приводом вращающийся в подшипниковых опорах 7 и 8 нож 9. Нож 9 расположен под брусом 10 в качестве противорежущего элемента.

Рама 6 посредством тяг 2 и 3 навешана на шасси транспортного средства 1. На раме 6 размещены в последовательной кинематической цепи конические редукторы 11, 12 и 13. Конический редуктор 11 соединен карданным телескопическим валом 14 с валом отбора мощности (ВОМ) транспортного средства 1. Конические редукторы 12 и 13 взаимно связаны карданным телескопическим валом 15. Конический редуктор 13 с концом балки 5 связан шарниром 16, позволяющим изменять свое положение. Редукторы 11 и 12 связаны промежуточным валом 17. Выходной вал конического редуктора 13 связан шлицевой втулкой 18 на конце ножа 9 (см. фиг.2). Брус 10 соединен шарниром 19 с концом балки 4. Конический редуктор 13 и шарнир 19 на концах балок 4 и 5 выполнены на одной оси вращения. Брус 10 с правым концом ножа 9 и подшипниковой опорой 8 смонтированы на продольной балке 20. На задней части балки 20 установлено флюгерное опорное колесо 21. Колесо 21 имеет винтовой механизм. Нож 9 с брусом 10 переводятся в транспортное положение механизмом 22, выполненным в виде силового гидроцилиндра. Гидроцилиндр гидравлически связан с гидравлической сетью транспортного средства 1 посредством гидрозамка.

Таким образом, вращение и потребная мощность от ВОМ транспортного средства 1 передается через карданный телескопический вал 14 на конический редуктор 11, а от него посредством промежуточного вала 17 - на редуктор 12. Карданным валом 15 и шарнирами Гука на его концах приводятся во вращение валы конического редуктора 13 и через шлицевую пару - вал ножа 9 в подшипниковых опорах 7 и 8. Соосное размещение редуктора 13 в шарнире 16 и конца бруса 10 на оси 23 в шарнире 19 позволяет без выключения ВОМ механизмом 22 нож 9 и брус 10 переводить в рабочее или транспортное положение.

Нож 9 выполнен в виде пакета клыков 24. Концы клыков 24 на оси вращения ножа 9 размещены по однозаходной или двухзаходной винтовым линиям. На свободных концах клыков 24 закреплены опоры 25. Каждая опора 25 имеет вид шарового сегмента. В опорах 25 с возможностью демонтажа и перестановки смонтированы сферические диски 26 с кольцевыми режущими кромками 27. Шаг расстановки клыков 24 на оси вращения ножа 9 выполнен меньше, чем диаметр сферических дисков 26. Для увеличения производительности устройства концы клыков 24 на оси вращения ножа 9 могут быть размещены по многозаходным винтовым линиям, в частности по двухзаходным.

Сферические диски 26 и опоры 25 имеют квадратные отверстия для размещения в них средств крепления 28. Установка снабжена платформой 29 для сбора скошенной массы. Платформа 29 смонтирована на раме 6 с возможностью периодического опрокидывания.

Установка для скашивания сорной растительной массы с берм и откосов канала работает следующим образом.

При движении транспортного средства 1 вдоль канала оросительной сети механизмом 22 брус 10 с ножом 9 опускают на откос канала. Опорным колесом 21 устанавливают заданную высоту среза. Включают ВОМ транспортного средства 1. При движении транспортного средства 1 на заданной рабочей скорости брусом 10 наклоняют стебли сорной растительности в направлении движения. При наклоне комлевой части стеблей в них создаются критические изгибом деформации растительных волокон. Напряженные волокна стеблей сорных растений срезаются режущими кромками 27 сферических дисков 26. За счет оптимального положения бруса 10 над ножом 9 срезанные стебли переваливают через него и сбрасываются дисковыми ножами 26. Размещение клыков 24 по винтовым линиям позволяет с равномерной нагрузкой на вал ножа 9 обеспечивать выполнение технологического процесса. Перерезание стеблей сорной растительности в направлении снизу вверх обеспечивает условие резания растительных волокон с минимальными энергозатратами. Размещение клыков 24 по многозаходным винтовым линиям обеспечивает высокую производительность устройства. Скошенная масса накапливается на платформе 29 и периодически сбрасывается в виде копны.

При износе режущей кромки 27 сферический диск 26 в опоре 25 переставляют в новое положение.

Описанная совокупность существенных отличительных признаков обеспечивает достижение технического результата.