RU2067374C1 - Root-digging device - Google Patents

Abstract

FIELD: agricultural engineering; beet diggers. SUBSTANCE: device has active fork with drive mechanism, and coupling with pair of coupling members. The latter are coupled through intermediate member in form of rod whose ends are provided with crosses. Pins of crosses are freely fitted in end face slots of coupling member. Such design provides execution of side and longitudinally vertical oscillations of active fork during operation. EFFECT: enlarged operating capabilities. 2 cl, 6 dwg

Description

Translated fromRussian

Изобретение относится к сельскому хозяйству, уборке урожая, в частности к машинам для выкапывания свеклы с вращающимися рабочими органами. The invention relates to agriculture, harvesting, in particular to machines for digging beets with rotating working bodies.

Уровень техники в этой области характеризуется устройством [1] включающим пару вращающихся конусов, редуктор привода и пару соединительных стержней с универсальными шарнирами на концах. Это устройство имеет сложную и крупногабаритную конструкцию привода, который для свеклоуборочной машины оказался неэффективным, так как затруднял сепарацию земли и растительных остатков. Известно устройство [2] включающее активную вилку, механизм привода и соединительную муфту, содержащую пару полумуфт с торцовыми пазами и промежуточный элемент, выполненный в виде пластины с утолщенными концами, в которых имеется отверстие изменяющейся конусообразной формы: снаружи - продольно-продолговатое, внутри круглое. В каждом отверстии установлен цилиндрический фиксатор, жестко (посредством сварки) закрепленный с обоих концов на полумуфте. Это устройство [2] является наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату и принято в качестве прототипа. Корнеизвлекающее устройство [2] имеет усложненную конструкцию, недостаточную надежность и затрудненный монтаж, что объясняется спецификой условий его функционирования. Оно испытывает вибрацию, неконтролируемое лобовое сопротивление, абразивный износ, а также моментные перегрузки при попадании инородных предметов и в других аварийных ситуациях. Активная вилка при извлечении корнеплодов передает осевую нагрузку на промежуточный элемент, который нередко недопустимо перекашивается, что приводит к заклиниванию и внезапному отказу. Монтаж цельносборной, малогабаритный муфты на шпоночных хвостовиках валов активной вилки и механизма привода неудобен и затруднен, особенно в полевых условиях, даже при ходовой (с зазором) посадке. Последняя же приводит к быстрому износу шпоночных соединений и закономерному отказу корнеизвлекающего устройства. The prior art in this area is characterized by a device [1] comprising a pair of rotating cones, a gear reducer and a pair of connecting rods with universal joints at the ends. This device has a complex and large-sized drive design, which turned out to be ineffective for the beet harvesting machine, since it hindered the separation of land and plant debris. A device [2] is known that includes an active plug, a drive mechanism and a coupling containing a pair of coupling halves with end grooves and an intermediate element made in the form of a plate with thickened ends, in which there is a hole of varying conical shape: outside — longitudinally oblong, inside round. A cylindrical clamp is installed in each hole, which is rigidly (by welding) fixed at both ends to a coupling half. This device [2] is the closest to the claimed technical essence and the achieved result and is adopted as a prototype. The root-extracting device [2] has a complicated design, insufficient reliability and difficult installation, which is explained by the specific conditions of its functioning. It experiences vibration, uncontrolled drag, abrasive wear, and also momentary overloads when foreign objects get in and in other emergency situations. When removing the root crops, the active fork transfers the axial load to the intermediate element, which is often unacceptably warped, which leads to jamming and sudden failure. Installation of an all-assembled, small-sized coupling on the key shanks of the active fork shafts and the drive mechanism is inconvenient and difficult, especially in the field, even when running (with clearance) landing. The latter leads to rapid wear of the keyed joints and the regular failure of the root extracting device.

Задачей изобретения является повышение качества извлечения корней, надежности корнеизвлекающего устройства, упрощение его конструкции и монтажа. The objective of the invention is to improve the quality of root extraction, the reliability of the root extracting device, simplifying its design and installation.

Поставленная задача решается путем повышения частоты колебаний активной вилки, уменьшения числа взаимодействующих деталей, увеличения базы и площади опорных и конструктирующих поверхностей, формирования стабилизирующей геометрии износа за счет разности размерного соотношения изнашивающихся элементов. The problem is solved by increasing the frequency of vibrations of the active fork, reducing the number of interacting parts, increasing the base and area of the supporting and structural surfaces, the formation of a stabilizing geometry of wear due to the difference in the size ratio of the wearing elements.

Это достигается тем, что промежуточный элемент выполнен в виде стержня, концы которого имеют форму крестовины с пальцами трапецеидального сечения, свободно размещенными в торцовых пазах полумуфты, причем последняя выполнена по диаметру меньше, чем крестовина промежуточного элемента, а глубина ее торцового паза больше высоты трапециевидного сечения пальца крестовины. Это также достигается и тем, что стержень промежуточного элемента выполнен в виде четырехгранной призмы, а пальцы трапециевидного сечения крестовины ориентированы по ее ребрам. Наличие крестовин на концах стержня промежуточного элемента обеспечивает повышение частоты колебаний активной вилки, устойчивость при передаче осевого усилия от выкапывающей вилки к механизму привода, усиливает конструкцию корнеизвлекающего устройства в момент перегрузки, устраняет заклинивание соединительной муфты, надежно фиксирует без специальных устройств, что упрощает конструкцию и монтаж и позволяет устранить неплотность шпоночной посадки полумуфт, что также увеличивает надежность устройства. Выполнение пальца крестовины трапециевидного сечения обеспечивает его свободный поворот внутри торцового паза полумуфты на допустимый угол (устранение заклинивания), наиболее благоприятное размещение нагрузок после днища торцового паза, а также стабилизирующую поверхность износа типа "ласточкин хвост", которая способствует сползанию пальца к днищу торцового паза, а не из него, то есть стабильному кинематическому соединению выкапывающей вилки и механизма привода. Выполнение полумуфты по диаметру меньше, чем крестовина промежуточного элемента, а глубины ее торцового паза больше высоты трапециевидного сечения пальца крестовины приводит к взаимному углублению поверхностей износа и надежному зацеплению деталей полумуфта - промежуточный элемент при перегрузках, а также при колебаниях осевого расстояния между вилкой и механизмом ее привода. Выполнение стержня промежуточного элемента в виде четырехгранной призмы и ориентация пальцев трапециевидного сечения по ее ребрам обеспечивает возможность свободного поворота на больший угол, увеличивает прочность конструкции, необходимую при перегрузках, лучшее охлаждение при нагреве в работе, а также возможность захвата ключом для поворота при монтаже. Такая форма технологичнее при массовом производстве методом литья. This is achieved by the fact that the intermediate element is made in the form of a rod, the ends of which have the shape of a cross with fingers of a trapezoidal section, freely placed in the end grooves of the coupling half, the latter being made smaller in diameter than the cross of the intermediate element, and the depth of its end groove is greater than the height of the trapezoidal section finger crosses. This is also achieved by the fact that the rod of the intermediate element is made in the form of a tetrahedral prism, and the fingers of the trapezoidal cross-section of the cross are oriented along its ribs. The presence of crosses at the ends of the rod of the intermediate element provides an increase in the frequency of oscillation of the active fork, stability when transmitting axial force from the digging fork to the drive mechanism, strengthens the design of the root-extracting device at the time of overload, eliminates jamming of the coupler, reliably fixes without special devices, which simplifies design and installation and eliminates the leaking keyway of the half-couplings, which also increases the reliability of the device. The implementation of the cross finger of the trapezoidal section ensures its free rotation inside the end groove of the coupling half to an acceptable angle (elimination of jamming), the most favorable placement of loads after the bottom of the end groove, as well as a stabilizing wear surface such as a dovetail, which contributes to the sliding of the finger to the bottom of the end groove, and not from it, that is, a stable kinematic connection of the digging fork and the drive mechanism. The implementation of the coupling half in diameter is less than the crosspiece of the intermediate element, and the depth of its end groove is greater than the height of the trapezoidal cross section of the finger of the crosspiece leads to a mutual deepening of the wear surfaces and reliable engagement of the coupling parts - an intermediate element during overloads, as well as when the axial distance between the fork and its mechanism fluctuates drive. The implementation of the rod of the intermediate element in the form of a tetrahedral prism and the orientation of the fingers of the trapezoidal section along its ribs provides the possibility of free rotation at a larger angle, increases the structural strength required during overloads, better cooling during heating in operation, as well as the ability to capture with a key for rotation during installation. This form is more technologically advanced in mass production by casting.

На фиг. 1 изображено корнеизвлекающее устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху по стрелке А; на фиг. 3 пара полумуфт и промежуточный элемент в сборе; на фиг. 4 разрез по плоскости Б-Б; на фиг. 5, 6 одна из полумуфт и промежуточный элемент. In FIG. 1 shows a root extracting device, side view; in FIG. 2 - same, top view along arrow A; in FIG. 3 pair of coupling halves and intermediate element assembly; in FIG. 4 section along the BB plane; in FIG. 5, 6 one of the coupling halves and the intermediate element.

Корнеизвлекающее устройство (фиг. 1, 2) содержит активную вилку 1, механизм ее привода 2 и соединительную муфту, содержащую промежуточный элемент 3 и пару полумуфт 4. Промежуточный элемент 3 выполнен в виде стержня a, имеющего на концах крестовины b с пальцами с трапециевидного сечения. Стержень a промежуточного элемента 3 выполнен в виде четырехгранной призмы, по ребрам которой ориентированы пальцы с крестовины b. Каждый палец с свободно размещен в торцовом пазе е полумуфты 4, которая установлена по плотной (беззазорной) посадке на шпонке 5 (фиг. 3) хвостовиков 6. Глубина Н торцового паза e больше высоты h трапециевидного сечения пальца c, а диаметр D крестовины b больше диаметра d полумуфты 4. The root extracting device (Fig. 1, 2) contains anactive plug 1, its drive mechanism 2 and a connecting sleeve containing anintermediate element 3 and a pair ofcoupling halves 4. Theintermediate element 3 is made in the form of a rod a having trapezoidal fingers at the ends of the crosspiece b. . The rod a of theintermediate element 3 is made in the form of a tetrahedral prism, along the edges of which the fingers from the crosspiece b are oriented. Each finger with is freely placed in the end groove e of thecoupling half 4, which is installed in a tight (clearance-free) fit on the key 5 (Fig. 3) of theshanks 6. The depth H of the end groove e is greater than the height h of the trapezoidal cross section of the finger c, and the diameter D of the crosspiece b is larger diameter d of thecoupling half 4.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Активная вилка 1 посредством встречно вращающихся конусообразных наконечников при своем движении вдоль рядка подкапывает и извлекает корни 7. Вследствие осевого зазора между полумуфтами 4 и промежуточным элементом 3 под воздействием сопротивления корней и почвы возникают продольно-вертикальные и боковые колебания активной вилки 1, обусловленные упругостью ее несущей конструкции. Колебания повышают качество извлечения корней. Промежуточный элемент 3 усиливает конструкцию корнеизвлекающего устройства в момент перегрузки путем передачи осевого усилия от активной вилки 1 на механизм привода 2. Разность диаметров d и D соответственно полумуфты 4 и крестовины b промежуточного элемента 3, а также глубины Н торцового паза е и высоты h трапециевидного сечения пальца c обеспечивает надежное и долговечное функционирование деталей 3 и 4 устройства. Theactive fork 1 by means of counter-rotating conical tips during its movement along the row digs up and extracts theroots 7. Due to the axial clearance between thecoupling halves 4 and theintermediate element 3, the longitudinal and vertical vibrations of theactive fork 1 arise due to the resistance of the roots and the soil, due to the elasticity of its carrier designs. Fluctuations increase the quality of root extraction. Theintermediate element 3 reinforces the design of the root extracting device at the moment of overload by transferring axial force from theactive fork 1 to the drive mechanism 2. The difference in diameters d and D of thecoupling half 4 and the spider b of theintermediate element 3, as well as the end groove depth H and the trapezoidal height h finger c provides reliable and durable operation ofparts 3 and 4 of the device.

Claims (2)

Translated fromRussian

1. Корнеизвлекающее устройство, содержащее активную вилку, механизм ее привода, а также соединительную муфту, включающую промежуточный элемент с парой полумуфт с торцевыми пазами, отличающееся тем, что промежуточный элемент выполнен в виде стержня, концы которого имеют форму крестовины с пальцами трапециевидного сечения, свободно размещенными в торцевых пазах соответствующей из полумуфт, причем диаметр последних меньше, чем диаметр окружности, в которой вписана крестовина промежуточного элемента, а глубина ее торцевого паза больше высоты трапециевидного сечения пальца крестовины. 1. The root-extracting device containing the active fork, the mechanism of its drive, as well as the connecting sleeve, comprising an intermediate element with a pair of half-couplings with end grooves, characterized in that the intermediate element is made in the form of a rod, the ends of which are in the form of a cross with fingers of a trapezoidal section, freely placed in the end grooves of the corresponding half-couplings, the diameter of the latter being less than the diameter of the circle in which the cross of the intermediate element is inscribed, and the depth of its end groove is greater You trapezoidal cross fingers. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стержень промежуточного элемента выполнен в виде четырехгранной призмы, а пальцы крестовины ориентированы по ее ребрам. 2. The device according to p. 1, characterized in that the rod of the intermediate element is made in the form of a tetrahedral prism, and the fingers of the cross are oriented along its edges.

Images