RU2363135C1

RU2363135C1 - Self-loading spreader of fertilisers

Info

Publication number: RU2363135C1
Application number: RU2008110354/12A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Николаевич Буробин (RU); Вячеслав Николаевич Буробин; Анатолий Михайлович Королев (RU); Анатолий Михайлович Королев; Константин Петрович Андреев (RU); Константин Петрович Андреев
Priority date: 2008-03-20
Filing date: 2008-03-20
Publication date: 2009-08-10

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: self-loading spreader of fertilisers contains bin-feeder, spreader and load-lifting device, fixed on bearing components of tractor, hydraulic actuators of drive of lever components of cargo boom of which are connected to hydraulic system of tractor. Bin by means of frame is pivotally installed on lifting rods of tractor's joint hinge. In bottom part frame of bin is implemented in the form of supports. Pyramidal knife is located inside bin and fixed on backing plate, which is outfitted by perforate elements. Perforate elements are implemented in the form of grating. In openings of grating there are located U-shaped elastic pins, led free by one ends into corresponding openings of grating and fixed by other ends on bottom side of the last. Backing plate is mounted on bin on articulated suspension brackets with ability of oscillating travels. Ends of articulated suspensions are fixed on backing plate, and other ends - on walls of bin, forming articulated semirevolving four-link mechanism. One pair of coaxial suspensions of mechanism allows common shaft, through which crank is cinematically connected to drive of oscillating travels of backing plate. Drive is implemented in the form of hydraulic actuator of double-acting with built in its body operating valve and communicated with hydraulic system of tractor. Rod of hydraulic actuator is pivotally connected to crankshaft of suspension bracket shaft, and body - is pivotally fixed ob frame of bin.

EFFECT: improvement of operating-processing characteristics of self-loading spreader.

9 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к разбрасывателям минеральных удобрений.The invention relates to agricultural machinery, in particular to mineral fertilizer spreaders.

Известен самозагружающийся разбрасыватель удобрений, содержащий бункер, разбрасывающее устройство и погрузочное приспособление, состоящее из вертикальной стойки со стрелой, шарнирно связанной с гидронавеской трактора (Акцептованная заявка Ирландии №40997, кл. А01С 15/00, 1975).Known self-loading fertilizer spreader containing a hopper, a spreading device and a loading device, consisting of a vertical rack with an arrow pivotally connected to the tractor’s hydraulic hitch (Accepted application of Ireland No. 40997, CL АСС 15/00, 1975).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является самозагружающийся разбрасыватель минеральных удобрений (авт. свид. СССР №1660606, кл. А01С 17/00, 1989), содержащий бункер-питатель, разбрасывающее устройство и грузоподъемное приспособление, закрепленное на несущих элементах трактора, гидроцилиндры привода рычажных элементов грузовой стрелы которого соединены с гидросистемой трактора, при этом бункер посредством рамы шарнирно установлен на подъемных тягах гидронавески трактора, в нижней своей части рама бункера выполнена в виде опор, а в бункере установлен пирамидальный нож.The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a self-loading spreader of mineral fertilizers (ed. Certificate of the USSR No. 1660606, class A01C 17/00, 1989), containing a hopper-feeder, a spreading device and a lifting device mounted on the supporting elements of the tractor , hydraulic cylinders of the drive of the lever elements of the cargo boom of which are connected to the hydraulic system of the tractor, while the hopper through the frame is pivotally mounted on the lifting rods of the tractor’s hydraulic suspension, in its lower part and the hopper is in the form of supports, and installed in the hopper pyramidal knife.

Рассматриваемое схемно-конструктивное решение самозагружающегося разбрасывателя удобрений направлено на повышение производительности за счет механизации процесса разгрузки минеральных удобрений из мягких контейнеров в бункер-питатель.The considered structural design of the self-loading fertilizer spreader is aimed at increasing productivity due to mechanization of the process of unloading mineral fertilizers from soft containers into the hopper-feeder.

Однако при организации работы разбрасывателя с мягкими контейнерами наблюдается недостаточно устойчивый процесс подачи минеральных удобрений из бункера-питателя на разбрасывающие центробежные диски, поскольку минеральные удобрения склонны к слеживанию и сводообразованию, сгруживанию и зависанию. При этом минеральные удобрения некоторых видов, в том числе и смеси их компонентов, при хранении в мягких контейнерах образуют комки и агломераты, что, в свою очередь, обусловливает нестабильность процесса подачи удобрений из бункера-питателя на центробежные диски разбрасывателя и, следовательно, снижает технологическую надежность и качество технологического процесса распределения удобрений по поверхности поля.However, when organizing the work of the spreader with soft containers, an insufficiently stable process of feeding mineral fertilizers from the hopper to the spreading centrifugal disks is observed, since mineral fertilizers are prone to caking and arching, unloading and freezing. At the same time, some types of mineral fertilizers, including mixtures of their components, form lumps and agglomerates when stored in soft containers, which, in turn, makes the feeding of fertilizers from the hopper to the centrifugal disks of the spreader unstable and, therefore, reduces the technological reliability and quality of the technological process of fertilizer distribution over the field surface.

Задача предлагаемого изобретения - улучшение эксплуатационно-технологических характеристик самозагружающегося разбрасывателя удобрений.The objective of the invention is to improve the operational and technological characteristics of a self-loading fertilizer spreader.

Поставленная задача достигается тем, что в саморазгружающемся разбрасывателе удобрений, содержащем бункер-питатель, разбрасывающее устройство и грузоподъемное приспособление, закрепленное на несущих элементах трактора, гидроцилиндры привода рычажных элементов грузовой стрелы которого соединены с гидросистемой трактора, при этом бункер посредством рамы шарнирно установлен на подъемных тягах гидронавески трактора, в нижней своей части рама бункера выполнена в виде опор, а в бункере установлен пирамидальный нож, согласно изобретению пирамидальный нож размещен внутри бункера и закреплен на опорной рамке, которая снабжена перфорированными элементами, выполненными в виде решетки, причем в отверстиях решетки размещены U-образные упругие штыри, заведенные свободно одними концами в соответствующие отверстия решетки и закрепленные другими концами на нижней стороне последней, при этом опорная рамка смонтирована в бункере на шарнирных подвесках с возможностью колебательных перемещений, одни концы шарнирных подвесок закреплены на опорной рамке, а другие их концы - на стенках бункера, образуя при этом шарнирный параллелограммный четырехзвенный механизм, причем одна пара соосно расположенных подвесок указанного механизма имеет общий вал, который через кривошип кинематически соединен с приводом колебательных перемещений опорной рамки, выполненным в виде гидроцилиндра двойного действия со встроенным в его корпусе распределительным золотником и сообщенного с гидросистемой трактора, при этом шток гидроцилиндра шарнирно связан с кривошипом вала подвесок, а корпус шарнирно закреплен на раме бункера.The problem is achieved in that in a self-unloading fertilizer spreader containing a hopper-feeder, a spreading device and a lifting device mounted on the supporting elements of the tractor, the hydraulic cylinders of the drive lever elements of the load boom which are connected to the tractor hydraulic system, while the hopper is pivotally mounted on the lifting rods tractor hydraulic attachments, in its lower part the hopper frame is made in the form of supports, and a pyramidal knife is installed in the hopper, according to the invention a pyramidal knife is placed inside the hopper and mounted on a supporting frame, which is equipped with perforated elements made in the form of a lattice, and in the holes of the lattice there are U-shaped elastic pins inserted freely at one end into the corresponding holes of the lattice and secured by other ends on the lower side of the latter, this supporting frame is mounted in a hopper on articulated pendants with the possibility of oscillatory movements, some ends of the articulated pendants are mounted on the support frame, and the other ends on the wall bunker, forming a hinged parallelogram four-link mechanism, and one pair of coaxially arranged suspensions of the said mechanism has a common shaft, which is kinematically connected through a crank to a drive of oscillatory movements of the support frame, made in the form of a double-acting hydraulic cylinder with a distributor valve integrated in its housing and connected with the tractor hydraulic system, while the hydraulic cylinder rod is pivotally connected to the crank of the suspension shaft, and the body is pivotally mounted on the hopper frame.

На фиг.1 приведена конструкция саморазгружающегося разбрасывателя удобрений, вид сбоку; на фиг.2 - схема начала подъема мягкого контейнера агрегатом; на фиг.3 - схема агрегата в готовности к работе с установленным в бункере на нож мягким контейнером; на фиг.4 - бункер разбрасывателя, вид сбоку, в разрезе; на фиг.5 - вид А на фиг.4; на фиг.6 - вид Б на фиг.5; на фиг.7 - сменные элементы опорной рамки в виде перфорированной решетки; на фиг.8 - решетка, поперечный разрез; на фиг.9 - крепление штырей.Figure 1 shows the design of a self-unloading fertilizer spreader, side view; figure 2 is a diagram of the beginning of the lifting of the soft container by the unit; figure 3 is a diagram of the unit in readiness for operation with a soft container installed in the hopper on the knife; figure 4 - hopper spreader, side view, in section; figure 5 is a view a in figure 4; in Fig.6 is a view of B in Fig.5; Fig.7 - replaceable elements of the supporting frame in the form of a perforated lattice; on Fig - lattice, cross section; figure 9 - mounting pins.

Саморазгружающийся разбрасыватель удобрений состоит из грузоподъемного приспособления 1, которое устанавливается на трактор и связано с его гидросистемой, бункера-питателя 2 для размещения в нем мягкого контейнера с минеральными удобрениями и разбрасывающего устройства 3, выполненного в виде центробежных дисков с механизмом привода.The self-unloading fertilizer spreader consists of a lifting device 1, which is mounted on the tractor and connected to its hydraulic system, a hopper-feeder 2 for placement in it a soft container with mineral fertilizers and a spreading device 3, made in the form of centrifugal disks with a drive mechanism.

Грузоподъемное приспособление состоит из вертикальной стойки 4 с шарнирно закрепленными на ней рычажными элементами 5 и 6 грузовой стрелы, гидроцилиндры привода которых 7 и 8 соединены с гидросистемой трактора, и захвата 9 мягкого контейнера, размещенного на внешнем конце рычага 6.The lifting device consists of a vertical strut 4 with the lever elements 5 and 6 of the load boom pivotally mounted on it, the hydraulic cylinders of the drive of which 7 and 8 are connected to the tractor hydraulic system, and the capture 9 of a soft container located on the outer end of the lever 6.

Бункер-питатель 2 посредством несущей рамы 10 шарнирно установлен на силовых тягах 11 навесной гидравлической системы трактора. Бункер-питатель 2 в нижней своей части заканчивается выпускными отверстиями, которые выполнены с возможностью регулировки их пропускной способности и под которыми установлены разбрасывающие диски 3 с механизмом их привода (не показано) от энергетического средства трактора. Несущая рама 10 бункера удлинена и в нижней своей части выполнена в виде опор-лыж 12. На опорах-лыжах 12 установлено сцепное устройство 13.The hopper-feeder 2 by means of the supporting frame 10 is pivotally mounted on the power rods 11 of the mounted hydraulic system of the tractor. The hopper-feeder 2 in its lower part ends with outlet openings, which are configured to adjust their throughput and under which spreading discs 3 with a drive mechanism (not shown) from the tractor’s energy are installed. The carrier frame 10 of the hopper is elongated and in its lower part is made in the form of ski supports 12. A tow hitch 13 is mounted on the ski supports 12.

Внутри бункера расположена опорная рамка 14 с закрепленным на ней пирамидальным четырехлепестковым ножом 15. Опорная рамка с пирамидальным ножом в горизонтальной плоскости снабжена сменными перфорированными элементами 16, выполненными в виде решетки. В отверстиях 17 решетки размещены U-образные упругие штыри 18, закрепленные в пазах 19 на нижней стороне решетки с помощью цангового зажима 20. Опорная рамка 14 установлена на шарнирных подвесках 21 и 22, одни концы которых закреплены на рамке, а другие концы - на стенках с внутренней стороны бункера, образуя при этом шарнирный параллелограммный четырехзвенный механизм. Опорная рамка 14 с пирамидальным ножом 15 снабжена механизмом привода, обеспечивающего ей направленные возвратно-поступательные движения. При этом одна из пар соосно расположенных подвесок 21 четырехзвенного механизма имеет общий вал 23, опоры вала расположены на стенках бункера 2, один конец вала имеет консольный участок и выходит за пределы бункера, причем на консольном участке закреплен кривошип 24, с которым соединен привод колебательных перемещений опорной рамки.Inside the hopper there is a supporting frame 14 with a pyramidal four-blade knife fixed to it 15. The supporting frame with a pyramidal knife in a horizontal plane is equipped with replaceable perforated elements 16 made in the form of a lattice. U-shaped elastic pins 18 are placed in the holes 17 of the grating, fixed in grooves 19 on the lower side of the grating using a collet clamp 20. The supporting frame 14 is mounted on hinged pendants 21 and 22, some ends of which are fixed on the frame, and the other ends on the walls from the inside of the hopper, forming a hinged parallelogram four-link mechanism. The supporting frame 14 with the pyramidal knife 15 is equipped with a drive mechanism, providing it with directional reciprocating movements. In this case, one of the pairs of coaxially arranged suspensions 21 of the four-link mechanism has a common shaft 23, the shaft supports are located on the walls of the hopper 2, one end of the shaft has a cantilever section and extends beyond the hopper, and a crank 24 is fixed to the cantilever section, to which the vibrational displacement drive is connected support frame.

Механизм привода представляет собой гидроцилиндр двойного действия 25 со встроенным в его корпус гидрораспределительным золотником, имеющим обратную гидравлическую связь со штоковыми полостями для реверсирования хода поршня. Шток гидроцилиндра шарнирно связан с кривошипом 24 вала 23, а корпус шарнирно крепится на раме бункера 2. Рабочая жидкость к гидрораспределительному золотнику поступает от гидросистемы трактора по гибкому трубопроводу. Колебательные элементы привода опорной рамки 14, в частности кривошип 24, связаны с регулируемой реактивной пружиной 26.The drive mechanism is a double-acting hydraulic cylinder 25 with a hydraulic distribution valve integrated in its housing, which has a hydraulic return connection with the rod cavities for reversing the piston stroke. The hydraulic cylinder rod is pivotally connected to the crank 24 of the shaft 23, and the housing is pivotally mounted on the frame of the hopper 2. The working fluid to the hydraulic control valve comes from the tractor hydraulic system through a flexible pipe. The oscillating elements of the drive support frame 14, in particular the crank 24, are connected with an adjustable reactive spring 26.

Самозагружающийся разбрасыватель удобрений работает следующим образом.Self-loading fertilizer spreader operates as follows.

Трактор с разбрасывателем удобрений подъезжает к стоящему на площадке или в кузове прицепа мягкому контейнеру 27 и с помощью силовых тяг 11 гидронавески опускает разбрасыватель до соприкосновения опор-лыж 12 с поверхностью площадки. Стрела (рычаг 6) посредством гидроцилиндра 8 опускается на мягкий контейнер 27, грузовые стропы которого заводятся на крюк захвата 9. Контейнер гидроцилиндрами 7 и 8 грузовой стрелы поднимается и устанавливается в бункер-питатель на пирамидальный нож 15 опорной рамки 14. За счет силы гравитации днище контейнера 27 прокалывается и удобрение через образовавшееся отверстие поступает во внутреннюю полость бункера-питателя. Разбрасыватель посредством силовых тяг 11 гидронавески трактора поднимается и переводится в рабочее положение.A tractor with a fertilizer spreader drives up to a soft container 27 located on the platform or in the trailer body and lowers the spreader with the help of power rods 11 of the hydraulic suspension until the ski supports 12 are in contact with the surface of the platform. The boom (lever 6) by means of the hydraulic cylinder 8 is lowered onto a soft container 27, the cargo slings of which are fed onto the grapple hook 9. The container is lifted by hydraulic cylinders 7 and 8 of the cargo boom and mounted on the pyramidal knife 15 of the supporting frame 14. Due to the force of gravity, the bottom the container 27 is pierced and the fertilizer through the formed hole enters the inner cavity of the hopper-feeder. The spreader by means of power rods 11 of the tractor’s hydraulic hitch rises and translates into working position.

В процессе перемещения трактора с разбрасывателем по полю минеральные удобрения из мягкого контейнера 27 поступают через просеивающую поверхность решетки опорной рамки 12 к выпускным дозирующим отверстиям бункера-питателя и далее на разбрасывающие рабочие органы-диски 3. При вращении дисков удобрения за счет центробежных сил разбрасываются по поверхности поля.In the process of moving the tractor with the spreader across the field, mineral fertilizers from the soft container 27 enter through the screening surface of the grating of the support frame 12 to the outlet metering openings of the hopper-feeder and then to the spreading working bodies-disks 3. When the disks rotate, fertilizers are scattered across the surface due to centrifugal forces fields.

Для стабилизации процесса истечения минеральных удобрений из мягкого контейнера и разрушения слежавшихся комков и агломератов оператор поворотом рукоятки распределителя, установленного в кабине трактора, включает подачу масла. Рабочая жидкость по гибкому трубопроводу поступает во встроенный в корпус гидроцилиндра 25 распределительный золотник, который посредством обратной гидравлической связи осуществляет автоматическое переключение направления подачи масла в штоковые полости, что вызывает возвратно-поступательное движение поршня со штоком. Движение штока гидроцилиндра 25 через кривошип 24 вала 23 передается на шарнирные подвески 21 опорной рамки 14, вызывая плоскопараллельные колебательные движения последней вместе с закрепленным на ней пирамидальным ножом 15. В результате колебательных движений опорной рамки 14 материал, находящийся на перфорированной решетке, разрыхляется выступающими над поверхностью решетки штырями 18 и просыпается в отверстия 17. При этом штыри 18 за счет своей упругости отклоняются к стенке отверстия 17, противоположной направлению движения опорной рамки. При резком возврате опорной рамки в исходное положение штыри решетки отклоняются в противоположную сторону. Вследствие возвратно-поступательного движения опорной рамки 14 штыри 18 решетки совершают колебания в зоне, ограниченной отверстиями 17, тем самым очищая их. Кроме того, колебательный режим движения штырей позволяет интенсифицировать процесс нарушения связанности частиц слоя минеральных удобрений, лежащего на перфорированной решетке, обеспечивая при этом разрушение комков и локально-слежавшихся масс перегружаемого материала.To stabilize the process of the outflow of mineral fertilizers from a soft container and the destruction of packed lumps and agglomerates, the operator turns on the oil supply by turning the handle of the dispenser installed in the tractor cabin. The working fluid flows through a flexible pipeline into the distributor valve integrated in the cylinder body 25, which, by means of hydraulic feedback, automatically switches the direction of oil supply to the rod cavities, which causes a reciprocating movement of the piston with the rod. The movement of the rod of the hydraulic cylinder 25 through the crank 24 of the shaft 23 is transmitted to the articulated pendants 21 of the support frame 14, causing plane-parallel vibrational movements of the latter together with the pyramidal knife 15 mounted on it. As a result of the vibrational movements of the support frame 14, the material located on the perforated grating loosens protruding above the surface the lattice with pins 18 and wakes up in the holes 17. In this case, the pins 18 due to their elasticity deflect to the wall of the hole 17, opposite the direction of movement of the support frame. With a sharp return of the support frame to its original position, the pins of the grill are deflected in the opposite direction. Due to the reciprocating movement of the support frame 14, the pins 18 of the lattice oscillate in the area bounded by the holes 17, thereby cleaning them. In addition, the vibrational mode of movement of the pins allows you to intensify the process of breaking the cohesion of particles of a layer of mineral fertilizers lying on a perforated grid, while ensuring the destruction of lumps and locally caked masses of the material being overloaded.

Кроме того, положение штырей 18 регулируется по вертикали за счет различной глубины установки их с помощью цанговых зажимов 20 в пазах 19. Это позволяет изменять глубину проникновения штырей 18 в слой перегружаемого материала и регулировать степень разрыхления его локальных структурообразований, что также способствует равномерному поступлению удобрений к дозирующим элементам выпускных отверстий бункера и на центробежные диски с распределяющими лопастями.In addition, the position of the pins 18 is vertically adjustable due to their different installation depths using collet clamps 20 in the grooves 19. This allows you to change the penetration depth of the pins 18 into the overloaded material layer and to adjust the degree of loosening of its local structure formation, which also contributes to the uniform flow of fertilizers to dosing elements of the outlet openings of the hopper and on centrifugal disks with distributing blades.

Просеивающая поверхность решетки опорной рамки 14 исключает возможность попадания обрывков тары и посторонних включений, слежавшихся комков и агломератов в выпускные дозирующие отверстия бункера-питателя. В процессе разбрасывания удобрений колебательные движения ножа 15 и U-образных упругих штырей решетки обеспечивают наилучшие условия для полного опорожнения удобрений из мягкого контейнера и равномерной подачи их к разбрасывающим рабочим органам, что, в конечном итоге, ведет к повышению качественных показателей выполнения технологического процесса внесения минеральных удобрений разбрасывателем.The screening surface of the lattice of the support frame 14 eliminates the possibility of falling of fragments of containers and foreign inclusions, caked lumps and agglomerates into the outlet metering holes of the hopper-feeder. In the process of spreading fertilizers, the oscillatory movements of the knife 15 and the U-shaped elastic lattice pins provide the best conditions for completely emptying fertilizers from a soft container and evenly feeding them to the spreading working bodies, which, ultimately, leads to an increase in the quality indicators of the technological process of applying mineral fertilizer spreader.

Регулируемые реактивные пружины 26 обеспечивают более равномерный цикл нагружения привода - гидроцилиндра двойного действия и возможность его применения с меньшим рабочим усилием, при этом амплитуда колебаний опорной рамки 14 определяется конструктивными параметрами привода, а частота - объемом подаваемой рабочей жидкости.Adjustable reaction springs 26 provide a more uniform loading cycle of the drive — the double-acting hydraulic cylinder and the possibility of its use with lesser working effort, while the amplitude of the oscillations of the support frame 14 is determined by the design parameters of the drive, and the frequency - by the volume of the supplied working fluid.

После выполнения технологической операции «поверхностное внесение удобрений» отключается подача рабочей жидкости в гидроцилиндр двойного действия, и вибрирование опорной рамки в бункере прекращается. По окончании работы разбрасывателя оператор производит осмотр бункера-питателя, при необходимости - очистку и удаление посторонних включений с поверхности решетки опорной рамки.After the technological operation “surface fertilizing” is completed, the supply of the working fluid to the double-acting hydraulic cylinder is turned off and the support frame vibrates in the hopper. At the end of the spreader, the operator inspects the hopper-feeder, if necessary, clean and remove foreign matter from the surface of the lattice of the support frame.

Предложенное техническое решение может быть использовано в разбрасывателях удобрений различной грузоподъемности, рабочей ширины поверхностного внесения и производительности, при этом совмещается процесс механизированной погрузки мягких контейнеров с минеральными удобрениями в бункер с подготовкой их к внесению (сепарация, разрушение слежавшихся комков и удаление посторонних включений), что повышает производительность и качество работы разбрасывателя.The proposed technical solution can be used in fertilizer spreaders of various carrying capacities, working widths of surface spreading and productivity, while the process of mechanized loading of soft containers with mineral fertilizers into the hopper is combined with their preparation for spreading (separation, destruction of packed lumps and removal of foreign matter), which increases the performance and quality of the spreader.

Claims

A self-loading fertilizer spreader containing a hopper-feeder, a spreading device and a lifting device mounted on the supporting elements of the tractor, the hydraulic cylinders of the drive lever elements of the load boom of which are connected to the tractor hydraulic system, while the hopper is pivotally mounted on the tractor hydraulic link lifting rods in its lower part the frame of the hopper is made in the form of supports, and a pyramidal knife is installed in the hopper, characterized in that the pyramidal knife is placed inside the hopper and mounted on a supporting frame, which is equipped with perforated elements made in the form of a lattice, and in the holes of the lattice there are U-shaped elastic pins, wound freely at one end into the corresponding holes of the lattice and secured by the other ends on the lower side of the latter, while the supporting frame is mounted in the hopper on articulated pendants with the possibility of oscillatory movements, some ends of the articulated pendants are fixed on the support frame, and their other ends are mounted on the walls of the hopper, forming a hinge a lelogram four-link mechanism, and one pair of coaxially arranged suspensions of the specified mechanism has a common shaft, which is kinematically connected through a crank to a drive of oscillatory movements of the support frame, made in the form of a double-acting hydraulic cylinder with a distributor valve integrated in its housing and connected to the tractor hydraulic system, the rod the hydraulic cylinder is pivotally connected to the crank of the suspension shaft, and the housing is pivotally mounted on the frame of the hopper.