Гибкая система опоры двигателя устройства для сбора сельскохозяйственных культур, содержащего уборочную жатку

Гибкая система опоры двигателя устройства для сбора сельскохозяйственных культур, содержащего уборочную жатку

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в общем, к устройствам для сбора сельскохозяйственных культур. Более конкретно оно относится к системе опоры двигателя для использования в устройствах для сбора сельскохозяйственных культур, содержащих уборочную жатку.

Предпосылки к созданию изобретения

Устройства для сбора сельскохозяйственных культур, располагаемые на полосе скошенной сельскохозяйственной культуры, могут содержать транспортерную ленту, расположенную вдоль фронтальной стороны устройства. Транспортерную ленту приводят в движение двигателем таким образом, чтобы она обегала противоположные пары узлов валов для подачи сельскохозяйственной культуры к жатке, прикрепленной к сельскохозяйственной уборочной машине, например комбайну, который ведут вдоль полосы скошенной сельскохозяйственной культуры. Желательно поддерживать постоянный угол («угол подбора») и постоянное расстояние устройства для сбора сельскохозяйственной культуры относительно земли, несмотря на столкновения с неровностями поля.

Во время работы в ответ на столкновения с неровностями, например бороздами или холмиками, образовавшимися в земле, или рыхлым местом, инородными объектами, одна сторона устройства для сбора сельскохозяйственной культуры может подниматься относительно другой стороны. Угловое взаимное положение между узлами валов и частями рамы может изменяться в ответ на столкновения с неровностями. Крепление приводного двигателя к раме приводит в результате к несоосности вала узла приводного вала и двигателя. Обычными гибкими механическими соединительными муфтами, используемыми для соединения вала двигателя и узла приводного вала, невозможно поглотить величину угловой несоосности, в результате чего происходит повреждение и/или уменьшается срок службы этих соединительных компонентов.

Краткое описание изобретения

Настоящее изобретение относится к устройству для сбора сельскохозяйственной культуры для использования с уборочной жаткой, содержащему раму, несущую структуру, выполненную с возможностью перемещения по бесконечной траектории для подачи сельскохозяйственной культуры к жатке. Рама содержит противоположные края и шарнирно соединена с жаткой. Рама содержит первый опорный элемент и второй опорный элемент, причем каждый опорный элемент расположен рядом с противоположными краями рамы. Узел приводного вала содержит вал, проходящий между противоположными краями рамы, причем область вала для узла приводного вала закреплена с возможностью вращения между противоположными краями рамы. Узел холостого вала содержит вал, проходящий между противоположными краями рамы, причем область вала узла холостого вала закреплена с возможностью вращения между противоположными краями рамы. Противоположные края рамы выполнены с возможностью обеспечения перемещения в вертикальном направлении относительно друг друга в ответ на столкновение по меньшей мере одного из первого опорного элемента или второго опорного элемента с волнообразным рельефом земли, за счет чего изменяется угловая ориентация между каждым из противоположных краев рамы. Узел приводного вала и узел холостого вала выполнены и расположены с возможностью перемещения структуры для подачи сельскохозяйственной культуры к жатке. Двигатель прикреплен с возможностью вращения к валу узла приводного вала и поддерживается по существу совмещенным по оси с валом узла приводного вала, при этом двигатель прикреплен к раме посредством консольного гибкого элемента.

Настоящее изобретение дополнительно относится к системе опоры двигателя, содержащей двигатель, имеющий вал, прикрепленный с возможностью вращения ко второму валу и поддерживаемый с обеспечением по существу осевого совмещения со вторым валом, выполненным с возможностью изменения угловой ориентации вдоль по меньшей мере одной плоскости перемещения, перпендикулярной осевому совмещению. Второй вал имеет первую ось поворота относительно рамы, причем двигатель прикреплен к раме посредством консольного гибкого элемента для поддержания вала двигателя в положении по существу осевого совмещения со вторым валом.

Преимуществом настоящего изобретения является улучшенная, более продолжительная и более надежная работа устройства для сбора сельскохозяйственной культуры благодаря использованию системы опоры двигателя, поглощающей несоосность между двигателем и узлом приводного вала.

Другие отличительные особенности и преимущества настоящего изобретения станут очевидными после ознакомления с последующим более подробным описанием предпочтительного варианта осуществления в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых проиллюстрированы, посредством примера, принципы изобретения.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 изображен вид в перспективе сверху варианта осуществления устройства для сбора сельскохозяйственной культуры и уборочной жатки согласно настоящему изобретению;

на фиг.2 - вид в перспективе сверху варианта осуществления устройства для сбора сельскохозяйственной культуры (транспортерная лента для подачи сельскохозяйственной культуры не показана) и уборочной жатки согласно настоящему изобретению;

на фиг.3 - вид сбоку устройства для сбора сельскохозяйственной культуры, показанного на фиг.1 (транспортерная лента для подачи сельскохозяйственной культуры не показана), согласно настоящему изобретению.

на фиг.4 - частичный вид в перспективе, в увеличенном масштабе, устройства для сбора сельскохозяйственной культуры, показанного на фиг.1, согласно настоящему изобретению.

на фиг.5 - частичный вид в плане, в увеличенном масштабе, системы опоры двигателя из области 5 (гидравлические трубопроводы удалены), показанной на фиг.4, согласно настоящему изобретению.

Везде, где это было возможно, на всех чертежах одинаковые или подобные части обозначены одинаковыми номерами позиций.

Подробное описание изобретения

На фиг.1-4 показана система 11 опоры двигателя для использования с устройством 12 для сбора скошенной сельскохозяйственной культуры для использования с уборочной жаткой 10. Уборочная жатка 10 комбайна может быть прикреплена к сельскохозяйственному транспортному средству, например комбайну (не показан), как это известно в данной области техники, и дополнительно не рассматривается. Рама 14 несет структуру 22, установленную с возможностью перемещения по бесконечной траектории для подачи сельскохозяйственной культуры к уборочной жатке 10. В одном варианте осуществления структура 22 представляет собой транспортерную ленту или множество транспортерных лент, проходящих от одного края 18 рамы 14 к другому краю 20 рамы 14. Структуру 22 можно приводить в движение относительно группы параллельных валов (не показаны) от источника энергии, например гидравлического двигателя 34. Структура 22 может содержать множество зубцов 24 или вилкообразных компонентов, выступающих наружу от структуры, для способствования сбору сельскохозяйственной культуры, расположенной на полосе скошенной сельскохозяйственной структуры. Опорный элемент 26, например направляющие колеса или салазки, или другое пригодное устройство, может быть прикреплен или установлен с возможностью вращения на краях 18, 20 рамы 14 или вблизи соответствующих краев 18, 20 рамы 14, с противоположной стороны от жатки 10 для поддерживания одного края структуры 22 вблизи земли 36 для обеспечения возможности сбора сельскохозяйственной культуры зубцами 24 структуры 22 для сбора сельскохозяйственной культуры, расположенной на полосе скошенной сельскохозяйственной культуры. Направляющая 28, снабженная зубцами 30, может быть расположена над структурой 22 для более эффективной подачи сельскохозяйственной культуры в направлении от структуры 22 к жатке 10.

Рама 14 может быть шарнирно соединена с жаткой 10 шарниром 38, например пальцем, имеющим ось 40. Как показано на фиг.1, ось 40, в общем, перпендикулярна направлению перемещения 41 транспортного средства. Без ограничения объема изобретения может быть установлено несколько осей для обеспечения шарнирного соединения рамы 14 и рамы 16 жатки 10. Осью 42 определяются общие области 27 контакта с землей опорных элементов 26, или колес, расположенных вблизи каждого из краев 18, 20 рамы 14. Как дополнительно показано на фиг.1, ось 42 соответствует опорным элементам 26, или колесам, каждый из которых находится в контакте с «уровнем» или неволнообразной поверхностью земли 36 таким образом, чтобы ось 42 и земля 36 были совмещены, чтобы угол 44 между ними был равен нулю. При других рабочих условиях области 27 контакта с землей соответствующих противоположных опорных элементов 26 могут быть расположены на различных расстояниях по вертикали от «уровня» земли, что ведет к тому, что рама 14 подвергается воздействию торсионных сил, в общем, направленных вокруг оси, параллельной направлению перемещения 41 транспортного средства. Такие условия могут иметь место тогда, когда опорный элемент 26 сталкивается с волнообразным рельефом 64 (см. фиг.2), находящимся вблизи края 20 рамы 14. При других условиях либо один, либо оба опорных элемента 26 могут сталкиваться с волнообразными рельефами земли (возвышенными или углубленными областями относительно «уровня» земли).

Для содействия пониманию изобретения и для обеспечения контекста и исходного посыла, но без намерения ограничения объема изобретения, при сталкивании с волнообразным рельефом 64 (см. фиг.2) ось, соединяющая соответствующие области 27 контакта с землей опорных элементов 26, определяется осью 42'. Между землей 36 и осью 42' образуется угол 44', при этом угол 44' расположен в плоскости, определяемой вертикальной осью 47 и осью 42. Другими словами, угол 44' является мерой разницы расстояний в вертикальном направлении между противоположными областями 27 контакта с землей. В результате образования вертикального угла 44' рама 14 подвергается воздействию торсионной или скручивающей силы, направленной относительно оси, которая, в общем, соответствует направлению перемещения 41 транспортного средства. Однако в другом варианте осуществления, в котором опорные элементы 26 не расположены по существу в поперечном направлении относительно рам 14, 16, расположенных симметрично относительно центральной линии (не показана), результирующая торсионная или скручивающая сила может, в общем, не соответствовать направлению перемещения 41 транспортного средства.

Как дополнительно показано на фиг.2-3, в одном положении рамы 14, например когда опорный элемент 26 находится в контакте с «уровнем» земли, или с неволнообразным профилем земли 36, ось 66 определяется шарниром 38 и областью 27 контакта с землей опорного элемента 26 или колеса. В другом положении рамы 14, например когда опорный элемент 26, или колесо, поднят вертикально вверх, например находится в контакте с располагающимся «не на уровне», или с возвышающимся вверх, волнообразным рельефом земли, 36, ось 46 определяется шарниром 38 и возвышающейся областью 27 контакта с землей опорного элемента 26, или колеса. Между осью 46 и осью 66 образуется угол 48. В другом положении рамы 14, например когда опорный элемент 26, или колесо, опущен вертикально вниз относительно «уровня», или неволнообразного рельефа земли, 36, например находится в контакте с располагающимся «не на уровне», или с углубленным, волнообразным рельефом земли 36, ось 70 определяется шарниром 38 и сниженной в вертикальном направлении, или углубленной в вертикальном направлении, областью 27 контакта с землей опорного элемента 26, или колеса. Между осью 70 и осью 66 образуется угол 72.

В одном варианте осуществления, рассмотренном более подробно ниже, расстояние в вертикальном направлении между областями 27 контакта с землей опорного элемента 26 может составлять приблизительно до 12 дюймов (304,8 мм) или больше, и это относится к каждому из опорных элементов, поддерживающих контакт с волнообразным/неволнообразным рельефом земли 36. Другими словами, структура рамы 14 выполнена таким образом, чтобы она могла подвергаться скручиванию в существенной степени таким образом, чтобы, несмотря на то, что один опорный элемент 26, столкнувшийся с волнообразным рельефом земли, поднялся вверх (или опустился вниз, или произошло сочетание явлений, при котором один из опорных элементов поднялся вверх, а другой опустился вниз) на расстояние, составляющее около 12 дюймов или больше относительно другого опорного элемента, другой опорный элемент оставался в контакте с волнообразным/неволнообразным рельефом земли, т.е. чтобы область 27 контакта с землей не оказывалась в воздухе над землей.

Как показано на фиг.2 (структура 22 удалена для большей ясности чертежа), несущие элементы 78, 80 проходят каждый между соответствующими краями 18, 20 рамы 14. В одном варианте осуществления несущие элементы 78, 80 проходят без дополнительных опор между соответствующими краями 18, 20 рамы 14. Несущие элементы 78, 80 содержат пару частей, или сегментов, 106, которые могут быть в существенной степени выровнены по оси относительно друг друга. Между концами частей или сегментов 106 несущих элементов 78, 80 может быть расположена вставка 102. В альтернативном варианте осуществления несущие элементы 78, 80 могут представлять собой единую структуру; т.е. несущие элементы 78, 80 могут быть выполнены в виде структуры, состоящей из одной части. Несущие элементы 78, 80 могут быть изготовлены из трубчатого профиля, профиля, содержащего C-образный канал, или могут иметь другую структуру, при условии что несущий элемент обладает существенной конструктивной жесткостью для по существу предотвращения отклонения в ответ на условия нагрузки, описанные ниже.

Узел 88 холостого вала и узел 84 приводного вала вращают относительно их соответствующих осей для сообщения движения структуре 22 или транспортерной ленте вокруг этих валов для сбора скошенной на полосе сельскохозяйственной культуры. В заявке №12/564,629, находящейся на рассмотрении, принадлежащей Заявителю, более полно раскрыта такая структура, и она включена в ее полном объеме в настоящую заявку путем ссылки.

Узел 84 приводного вала (см. фиг.4-5) проходит к валу 86, проведенному через фитинг 68, для образования шарнирного соединения 74 валов. В одном варианте осуществления шарнирное соединение 74 валов может представлять собой сферический шарнир, определяющий ось поворота 76 валов. Вал 86 проходит далее и прикреплен к одному концу соединительной ступицы 94. Гидравлический двигатель 34 содержит вращаемый вал (не показан), вставленный внутрь и прикрепленный без возможности вращения к противоположному концу соединительной ступицы 94. Другими словами, соответствующие валы узла 84 приводного вала и гидравлического двигателя 34 соединены с возможностью вращения, и их поддерживают с обеспечением по существу осевого совмещения друг с другом, так как противоположные концы соединительной ступицы 94 прикреплены к концам каждого из валов. Другими словами, посредством соединительной ступицы 94 предотвращают вращение вала узла 84 приводного вала относительно вала двигателя 34. Как дополнительно показано на фиг.5, соединительная ступица 94 содержит шкив 96 для сопряжения с возможностью передачи приводного усилия с ременной лентой 82, который аналогичным образом сопряжен со шкивом 108, связанным с узлом 88 холостого вала для приведения транспортерной ленты 22 (см. фиг.1) в движение для подачи сельскохозяйственной культуры к жатке.

Гибкий элемент 92 содержит первую часть 52, выполненную таким образом, чтобы можно было вводить крепежные средства 56, пропускаемые через взаимно совмещенные отверстия, выполненные в первой части и в уголке 98, которые присоединены к раме 14 для прикрепления гибкого элемента 92 к раме 14. Первая часть 52 проходит ко второй части 54, выполненной таким образом, чтобы в нее можно было вводить крепежные средства 50 для крепления гидравлического двигателя 34 ко второй части 54. Как показано на фиг.5, между первой и второй частями 52, 54 выполнена пара изгибов 93. В одном варианте осуществления может быть выполнен один изгиб 93 между первой и второй частями 52, 54, определяющий дугу, или радиус, хотя можно использовать радиусы изгиба и другой величины и/или сочетания изгибов. В дополнительном варианте осуществления гибкий элемент 92 может быть изготовлен из заготовки равномерной толщины и/или ширины. В еще одном варианте осуществления гибкий элемент 92 может быть выполнен в виде единой структуры. Гибкий элемент 92 может быть изготовлен из металла или неметаллического материала, при условии что используемый материал совместим с сочетаемыми компонентами и обладает существенной конструктивной прочностью и усталостной прочностью, так как он подвергается изгибу во время работы.

Таким образом, как показано на фиг.5, хотя вал гидравлического двигателя 34 и узел 84 приводного вала могут находиться в совмещенном по оси положении при вращении, при отсутствии или при наличии незначительной боковой нагрузки в положении, при котором оба колеса или опорных элемента 26 (см. фиг.1) находятся на одинаковой высоте, при работе устройства для сбора сельскохозяйственной культуры, на неровной поверхности поля возникают другие условия. Это означает, что в ответ на смещение колес, или опорных элементов 26, в вертикальном направлении относительно друг друга, например, так, как показано на фиг.2, вал 86 узла 84 приводного вала изменяет свою угловую ориентацию между противоположными краями 18, 20 рамы 14. Другими словами, вал 86 узла 84 приводного вала поворачивается относительно шарнирного соединения 74 валов, в результате чего происходит аналогичное смещение относительно вала двигателя 34. Однако благодаря предложенным в изобретении отличительным особенностям гибкого элемента 92, вторая часть 54 которого выполнена в виде консоли относительно противоположной первой части 52 гибкого элемента 92, вторая часть 54 гибко поджимается к положению, в котором поддерживается осевое совмещение с валом 86 приводного вала в сборе 84.

Как дополнительно показано на фиг.5, гибкий элемент 92 выполнен таким образом, что он содержит шарнирное соединение 99 двигателя и оси 104 поворота двигателя. В этом устройстве ось 104 поворота двигателя и ось 76 поворота вала расположены рядом друг с другом, благодаря чему обеспечивается возможность соответствующих валов обоих вращаемых компонентов (т.е. двигателя 34 и узла 84 приводного вала) поворачиваться относительно точек, отделенных минимальным расстоянием. Это означает, что, хотя при идеальном расположении ось 104 поворота двигателя и ось 76 поворота вала были бы совмещены, небольшая несоосность, или зазор, между осями поворота может быть допустима, так как ось поворота двигателя имеет некоторый зазор между соответствующими вращаемыми поверхностями.

Таким образом, в приведенном в качестве примера варианте осуществления, описанном без намерения ограничить объем изобретения, устройство 12 для сбора скошенной сельскохозяйственной культуры для использования с уборочной жаткой 10 содержит раму 14, несущую структуру 22, выполненную с возможностью перемещения по бесконечной траектории посредством двигателя 34 для подачи сельскохозяйственной культуры к жатке 10. Рама 14 содержит противоположные края 18, 20 и присоединена к жатке 10. Рама 14 содержит первый опорный элемент 26 и второй опорный элемент 26, причем каждый опорный элемент 26, расположен рядом с противоположными краями 18, 20 рамы 14. Узел 84 приводного вала содержит вал 86, проходящий между противоположными краями 18, 20 рамы 14, причем область вала 86 узла 84 приводного вала установлена с возможностью вращения между противоположными краями 18, 20 рамы 14. Узел 88 холостого вала содержит вал 90, проходящий между противоположными краями 18, 20 рамы 14, причем область вала 90 узла 88 холостого вала установлена с возможностью вращения между противоположными краями 18, 20 рамы 14. Противоположные края 18, 20 рамы 14 выполнены таким образом, чтобы была обеспечена возможность их перемещения относительно друг друга в ответ на столкновение по меньшей мере одного из первого опорного элемента 26 или второго опорного элемента 26 с волнообразным рельефом 64 земли, за счет чего изменяется угловая ориентация между каждым из противоположных краев 18, 20 рамы 14. Узел 84 приводного вала и узел 88 холостого вала выполнены и расположены таким образом, чтобы перемещать структуру 22 для подачи сельскохозяйственной культуры к жатке 10. Двигатель 34 прикреплен к валу узла приводного вала с возможностью его вращения и поддерживается по существу совмещенным по оси с валом 86 узла 84 приводного вала, причем двигатель 34 прикреплен к раме 14 посредством консольного гибкого элемента 92.

Хотя изобретение описано со ссылкой на предпочтительный вариант осуществления, специалисты в данной области техники должны понимать, что могут быть произведены различные изменения, и элементы могут быть заменены эквивалентными элементами без отступления от объема изобретения. Кроме того, множество модификаций может быть выполнено для приспособления конкретной ситуации или материала к идеям изобретения без отступления от объема его сущностной части. Таким образом, предполагается, что изобретение не должно быть ограничено конкретным вариантом осуществления, раскрытым в качестве лучшего варианта осуществления изобретения, а что изобретение охватывает все варианты осуществления, подпадающие под объем действия прилагаемой формулы изобретения.

1. Устройство для сбора сельскохозяйственной культуры для использования с уборочной жаткой, содержащее:раму, несущую структуру, выполненную с возможностью перемещения по бесконечной траектории с помощью двигателя для подачи сельскохозяйственной культуры к жатке, причем рама содержит противоположные края и соединена с жаткой;при этом рама содержит:первый опорный элемент и второй опорный элемент, причем каждый опорный элемент проходит рядом с противоположными краями рамы;узел приводного вала, содержащий вал, проходящий между противоположными краями рамы, причем область вала узла приводного вала прикреплена с возможностью вращения между противоположными краями рамы;узел холостого вала, содержащий вал, проходящий между противоположными краями рамы, причем область вала узла холостого вала прикреплена с возможностью вращения между противоположными краями рамы;причем противоположные края рамы выполнены с возможностью обеспечения перемещения в вертикальном направлении относительно друг друга в ответ на столкновение по меньшей мере одного из первого опорного элемента или второго опорного элемента с волнообразным рельефом земли, за счет чего изменяется угловая ориентация между каждым из противоположных краев рамы;причем узел приводного вала и узел холостого вала выполнены и расположены с возможностью перемещения структуры для подачи сельскохозяйственной культуры к жатке;при этом двигатель прикреплен к валу узла приводного вала с возможностью его вращения и поддерживается по существу совмещенным по оси с валом узла приводного вала, причем двигатель прикреплен к раме посредством консольного гибкого элемента,при этом гибкий элемент содержит первую часть для прикрепления к раме и вторую часть для прикрепления к двигателю,причем вторая часть гибкого элемента выполнена в виде консоли относительно первой части гибкого элемента, при этом вторая часть гибко поджимается к положению, в котором поддерживается осевое совмещение с валом узла приводного вала,при этом вал узла приводного вала выполнен с возможностью изменения своей угловой ориентации между каждым из противоположных концов рамы в ответ на смещение опорных элементов из совмещенного положения в вертикальном направлении.

2. Устройство по п.1, в котором структурой является первая лента.

3. Устройство по п.2, дополнительно содержащее третий опорный элемент и четвертый опорный элемент, причем каждый опорный элемент проходит между противоположными краями рамы для обеспечения конструктивной опоры узла приводного вала и узла холостого вала.

4. Устройство по п.1, в котором двигатель является гидравлическим двигателем.

5. Устройство по п.1, в котором между двигателем и валом узла приводного вала расположена соединительная ступица.

6. Устройство по п.5, в котором соединительная ступица выполнена с возможностью приема второй ленты для приведения узла холостого вала во вращение для приведения в движение структуры по бесконечной траектории.

7. Устройство по п.1, в котором гибкий элемент содержит по меньшей мере один изгиб, выполненный в нем.

8. Устройство по п.7, в котором по меньшей мере один изгиб задает радиус между первой частью и второй частью гибкого элемента.

9. Устройство по п.1, в котором гибкий элемент выполнен в виде единой структуры.

10. Устройство по п.9, в котором гибкий элемент является планкой.

11. Устройство по п.10, в котором планка имеет по существу равномерную ширину.

12. Устройство по п.10, в котором планка имеет по существу равномерную толщину.

13. Устройство по п.5, в котором между узлом холостого вала и соединительной ступицей расположено шарнирное соединение.

14. Устройство по п.13, в котором шарнирное соединение является сферической опорой.

15. Устройство по п.13, в котором ось поворота, связанная с шарнирным соединением, и ось поворота, связанная с гибким элементом, расположены рядом друг с другом.