|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] В скашивающей режущей системе было обнаружено, что значительное увеличение поступательной скорости при сохранении приемлемого уровня эффективности срезания, измеряемой средней длиной стерни, может быть получено путем сочетания одного или нескольких признаков, когда ход срезания уменьшен с обычной длины 3,0 дюйма до значения порядка 2,0 дюймов; длина режущей кромки каждого ножевого лезвия увеличена до длины, превышающей 2,2 дюйма; ширина в задней части поверхности вкладыша каждого защитного элемента увеличена более чем до 1,0 дюйма; а передняя кромка лезвия выполнена с вершиной, отгибающей материал сельскохозяйственной культуры к одной или другой стороне вершины. 
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
В скашивающей режущей системе было обнаружено, что значительное увеличение поступательной скорости при сохранении приемлемого уровня эффективности срезания, измеряемой средней длиной стерни, может быть получено путем сочетания одного или нескольких признаков, когда ход срезания уменьшен с обычной длины 3,0 дюйма до значения порядка 2,0 дюймов; длина режущей кромки каждого ножевого лезвия увеличена до длины, превышающей 2,2 дюйма; ширина в задней части поверхности вкладыша каждого защитного элемента увеличена более чем до 1,0 дюйма; а передняя кромка лезвия выполнена с вершиной, отгибающей материал сельскохозяйственной культуры к одной или другой стороне вершины.
2420-517173ЕА/042 ЗАОСТРЕННОЕ СКАШИВАЮЩЕЕ ЛЕЗВИЕ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СИСТЕМЕ СКАШИВАЮЩЕГО РЕЖУЩЕГО АППАРАТА С ПОВЕШЕННОЙ ПОСТУПАТЕЛЬНОЙ
СКОРОСТЬЮ
ОПИСАНИЕ
Настоящее изобретение, в общем, относится к скашивающему лезвию для системы скашивающего ножевого режущего аппарата для уборки урожая с улучшенным режущим действием, что может обеспечить увеличенную поступательную скорость при сохранении эффективности срезания и/или высоту стерни на приемлемом уровне.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение, в общем, относится к режущему аппарату для уборки урожая, содержащему рамную конструкцию, выполненную с возможностью перемещения вперед по земле с сельскохозяйственной культурой на корню; режущий брус, прикрепленный к рамной конструкции и продолжающийся поперек переднего конца упомянутой рамной конструкции; множество ножевых защитных элементов, установленных пространственно разнесенными вдоль режущего бруса и выступающих вперед от него в поперечно выровненной конфигурации; каждый упомянутый защитный элемент имеет обращенную вверх поверхность вкладыша с ее противоположными боковыми кромками, приспособленными для обеспечения первой и второй противорежущих кромок; скашивающий брус, установленный в поперечно продолжающемся положении и приводимый в возвратно-поступательное перемещение относительно упомянутых ножевых защитных элементов; причем скашивающий брус имеет множество установленных на нем и движущихся вместе с ним ножевых лезвий; притом каждое из ножевых лезвий имеет режущую поверхность, проходящую через поверхность вкладыша ножевых защитных элементов, а также противоположную поверхность; при этом каждое из ножевых лезвий имеет двусторонние режущие кромки, скошенные от противоположной поверхности к режущей поверхности для взаимодействия с упомянутыми противорежущими кромками упомянутых ножевых защитных элементов; причем скашивающий брус приводят в действие для придания ножевым
лезвиям возвратно-поступательного перемещения между ножевыми защитными элементами.
Хорошо известно, что многие скашивающие ножи этого общего типа включают в себя обычный или заостренный защитный элемент, при этом защитный элемент выполнен как моноблочный элемент, который включает в себя базовую часть, прикрепленную к режущему брусу и образующую поверхность вкладыша, а также носовую часть, выступающую вперед от поверхности вкладыша перед передней кромкой лезвия, которое обычно заострено на переднем конце, с тем, чтобы отделять сельскохозяйственную культуру на каждую сторону защитного элемента. Эта носовая часть также расположена перед поверхностью вкладыша для защиты передней кромки лезвия и включает в себя продолжающуюся в заднем направлении полку над поверхностью вкладыша, которая образует паз с поверхностью вкладыша, через которую проходит лезвие. Защитные элементы этого типа включают в себя отдельные прижимные элементы между защитными элементами, которые прикладывают направленное вниз давление к режущему брусу для прижимания лезвия к поверхности вкладыша.
Заостренные защитные элементы обычно имеют наконечник с разрезным пазом, в котором скашивающие лезвия совершают возвратно-поступательные перемещения. Используются различные типы прижимных приспособлений для оказания давления на скашивающий элемент, чтобы держать его противорежущую поверхность в тесном контакте с поверхностью вкладыша защитного элемента при выполнении резания. Обычно они расположены между наконечником защитного элемента или на задней кромке скашивающих элементов. Большая их часть выполнена из листового металла и легко регулируется с помощью молотка или простого однолезвийного резьбового регулятора. Держа прижимные приспособления отдельно от защитных элементов, можно использовать меньше прижимных приспособлений, чем регуляторов, в целях снижения стоимости и числа необходимых регуляторов. Заостренные защитные элементы оказались очень полезными в более легких условиях срезания благодаря легкости регулировки и отличной производительности.
Другая форма защитного элемента известна как укороченный защитный элемент, выполненный в виде двух отдельных частей, включая базовую часть, несущую поверхность вкладыша, и верхнюю часть, которая пролегает над поверхностью вкладыша. Части расположены отдельно, и отдельно регулируются относительно режущего бруса таким образом, что верхняя часть может приложить давление к лезвию для прижимания его к поверхности вкладыша. Части заканчиваются передней кромкой, расположенной непосредственно за передней кромкой лезвия таким образом, чтобы передняя кромка лезвия подводилась под сельскохозяйственную культуру.
При плотном скашивании наибольшее применение нашли укороченные или не забивающиеся защитные элементы. В укороченных защитных элементах использованы отдельные верхние и нижние защитные части, которые расположены с промежутками чуть более, чем на толщину одного скашивающего лезвия с целью создания паза для работы в нем лезвия. Передняя кромка лезвия немного выступает за передний наконечник двух защитных элементов. Этот признак изначально придает укороченным защитным элементам их свойство не засоряться и самоочищаться. Основное усовершенствование в технологии укороченного защитного элемента было сделано, когда были введены полностью регулируемые верхние прижимные узлы. Эти приспособления обеспечили гораздо более точное управление зазором, чем ранее, с тем, чтобы противорежущая поверхность лезвия находилась в тесном контакте с поверхностью вкладыша защитного элемента. Эта регулируемость позволяет верхней укороченной части действовать в качестве гораздо более эффективного прижима, чем прижимы, встречаемые на обычных системах заостренных защитных элементов.
Заостренный защитный элемент имеет то преимущество, что он подводит наконечник под поступающие сельскохозяйственную культуру, так что стебли фактически разделяются вокруг него. Особенно предпочтительно, когда скашивающее лезвие находится на конце или вблизи конца или начала каждого рабочего хода, а передняя кромка каждого лезвия, которая обычно представляет собой затупленную переднюю кромку шириной порядка 0,5 дюйма,
частично или полностью скрыта в защитном пазу. Поскольку скорость скашивающего бруса является наиболее низкой на конце или ближе к концу или началу каждого рабочего хода, это дает заостренному защитному элементу значительное преимущество над укороченным защитным элементом для большинства видов сельскохозяйственных культур.
Защитные элементы могут быть выполнены как одинарные элементы, отдельно установленные на защитном брусе, либо двойные или тройные элементы, соединенные вместе бок о бок для общего монтажа и общей регулировки относительно защитного бруса. Ничто не мешает включить сюда больше элементов, однако это не принято.
В некоторых случаях аппарат является двойным скашивающего типа, где каждый скашивающий брус, по существу, имеет половину длины режущего бруса, а режущие брусья совершают возвратно-поступательные перемещения в противофазе, чтобы минимизировать вибрирующую массу и вибрации. Обычно скашивающие брусья выполнены так, что они движутся в противоположных направлениях, так что вибрации, вызванные в узле режущего бруса, сведены к минимуму.
Скашивающая ножевая режущая система получила широкое признание как наиболее энергоэффективная система благодаря противорежущему эффекту. Однако из-за скоростных ограничений поступательной скорости, составляющей обычно менее 5-8 миль в час, в применение вошли другие системы, такие как ротационные цеповые системы, так как они могут работать при значительно более высокой поступательной скорости до 14 миль в час при сохранении высокой эффективности срезания. Однако такие ротационные системы имеют гораздо более высокую потребляемую мощность, ограничены по ширине и создают трудности при обработке урожая при формировании валков, пригодных для сушки урожая.
Таким образом, по-прежнему существует перманентная и очень актуальная задача создания скашивающей ножевой системы, которая может срезать урожай на корню с достаточной эффективностью срезания, притом что поступательная скорость может быть
значительно увеличена. Считается, что создание скашивающей режущей системы, которая может работать с поступательной скоростью более 5-8 миль/ч и до 14 миль/ч, позволит преимуществам скашивающего режущего аппарата вернуть рынок, в настоящее время занятый цеповыми системами.
Срезание сельскохозяйственных культур, таких как соевые бобы, где бобовые стручки могут быть расположены с плотным прилеганием к земле, обычно требует низких поступательных скоростей около 4 до 5 миль в час для обеспечения того, чтобы скашивание и подача культур в уборочный комбайн производились без слишком больших потерь стручков. Стручки могут быть потеряны, если в результате срезания некоторое или слишком большое количество самых низких стручков остаются в стерне или ломаются в результате срезания. Было бы очень желательно увеличить скорость срезания выше типового диапазона от 4 до 5 миль, так, чтобы увеличить ее до б миль в час или выше.
Скашивание сельскохозяйственных культур, таких как сено, или кормовых культур, таких как люцерна или травы, обычно обеспечивает применение более высоких поступательных скоростей до 10 миль, так как данные сельскохозяйственные культуры более устойчивы к плохому или неэффективному скашиванию. Было бы очень желательно увеличить скорость скашивания выше типового диапазона до 10 миль с тем, чтобы увеличить этот показатель до или выше 12 или даже 14 миль в час.
Термин "скашивающий брус" в данном описании относится в целом к конструкции, которая поддерживает все ножевые лезвия в пространственно разнесенных местах вдоль ее длины и не должна ограничиваться одним сплошным элементом, проходящим по всей длине конструкции. Таким образом, брус может быть выполнен из различных элементов в разных частях длины и может включать в себя части ниже и выше лезвий.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача настоящего изобретения заключается в создании скашивающего ножевого лезвия для скашивающего ножа скашивающего режущего аппарата, который может обеспечить улучшение эффективности срезания, что приводит к возможному увеличению
поступательной скорости.
В соответствии с первым объектом изобретения имеется скашивающее ножевое лезвие для использования в скашивающем режущем аппарате, содержащем: рамную конструкцию, выполненную с возможностью перемещения вперед по земле с сельскохозяйственной культурой на корню; режущий брус, прикрепленный к рамной конструкции и продолжающийся поперек переднего конца упомянутой рамной конструкции; множество ножевых защитных элементов, установленных вдоль режущего бруса и выступающих вперед от него; при этом каждый из упомянутых защитных элементов имеет, по меньшей мере, один палец защитного элемента, так что пальцы расположены в ряд вдоль режущего бруса с зазором между каждым пальцем и последующим, что позволяет сельскохозяйственной культуре войти в зазор до положения вхождения в зацепление с задним стопорным брусом вдоль режущего бруса; притом каждый палец защитного элемента имеет обращенную вверх поверхность вкладыша с ее противоположными боковыми кромками, расположенными для обеспечения первой и второй противорежущих кромок; причем скашивающий брус, установлен в поперечно продолжающемся положении и приводится в возвратно-поступательное перемещение относительно упомянутых пальцев защитных элементов; скашивающий брус имеет множество установленных на нем и движущихся вместе с ним ножевых лезвий и при этом содержит тело лезвия, имеющее режущую поверхность, проходящую через поверхность вкладыша ножевых пальцев защитных элементов, а также противоположную поверхность; при этом тело лезвия имеет на первой и второй боковых сторонах первую и вторую боковые режущие кромки для взаимодействия с упомянутыми противорежущими кромками упомянутых пальцев защитных элементов; каждая боковая режущая кромка скошена от противоположной поверхности к режущей поверхности и выполнена с зубцами по существу поперечно осевой линии ножевого лезвия; тело лезвия имеет передний заостренный участок перед боковыми режущими кромками, при этом передний заостренный участок имеет боковые кромки, сходящиеся к передней вершине; причем вершина и боковые кромки переднего заостренного участка имеют такую форму и
выполнены так, что материал сельскохозяйственной культуры, вступающий в зацепление с передним заостренным участком, при перемещении заостренного участка вперед в сельскохозяйственной культуре, отгибается на одной или другой стороне заостренного участка для срезания боковыми режущими кромками и не подталкивается вперед заостренным участком.
В соответствии со вторым объектом изобретения скашивающее лезвие содержит тело лезвия, имеющее режущую поверхность, проходящую через поверхность вкладыша ножевых пальцев защитных элементов, а также противоположную поверхность; при этом тело лезвия имеет на первой и второй боковых сторонах первую и вторую боковые режущие кромки для взаимодействия с упомянутыми противорежущими кромками упомянутых пальцев защитных элементов; каждая боковая режущая кромка скошена от противоположной поверхности к режущей поверхности и выполнена с зубцами по существу поперечно осевой линии ножевого лезвия; тело лезвия имеет передний заостренный участок перед боковыми режущими кромками, при этом передний заостренный участок имеет боковые кромки, сходящиеся к передней вершине; причем боковые кромки переднего заостренного участка сходятся к самой передней кромке, ширина которой меньше 0,3 дюйма.
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
Было установлено, как описано ниже, применительно к описанным конкретным вариантам осуществления, что значительное увеличение поступательной скорости при сохранении приемлемого уровня эффективности срезания, измеряемого средней длиной стерни, может быть получено сочетанием одного или более признаков, при этом:
а) Расстояние между осевыми линиями защитных элементов, которое, как правило, равно расстоянию между осевой линией лезвий, вычитается из обычной длины 3,0 дюйма. Это расстояние может быть равно длине рабочего хода, при этом укороченная длина рабочего хода может обеспечить значительное увеличение скорости возвратно-поступательного перемещения. Однако длина хода может быть кратной расстоянию между осевыми линиями. Даже когда длина рабочего хода не уменьшена, и увеличение скорости
возвратно-поступательного перемещения не может быть достигнуто, сокращенное расстояние между осевыми линиями показало, что оно обеспечивает значительное преимущество.
b) Длина режущей кромки каждого ножа, измеряемая от самого заднего конца резания до самого переднего кончика ножевого лезвия, увеличилась с обычной длины до длины, превышающей 2,2 дюйма.
c) Ширина поверхности вкладыша каждого расположенного на ней защитного элемента, выровненного с задним концом режущей кромки каждого ножевого лезвия, увеличена от обычной длины до длины, превышающей 1,0 дюйм.
d) Передняя кромка лезвия выполнена с заостренным
участком, где форма вершины и боковых кромок заостренного
участка выполнены с возможностью отгиба материала
сельскохозяйственной культуры, вступающего в зацепление с
заостренным участком при перемещении вперед заостренного
участка в сельскохозяйственной культуре, на одну или другую
сторону заостренного участка для срезания и во избежание
подталкивания вперед стеблей сельскохозяйственных культур
заостренным участком.
Это сочетание удивительным образом обеспечивает эффективность срезания сельскохозяйственных культур, которая достаточно высока, чтобы поступательная скорость могла быть увеличена от обычной порядка 5-8 миль в час до 12-14 миль в час. Это увеличение является значительным и существенно изменяет способность полотняной жатки по сбору урожая кормовых культур, таких как люцерна, на скорости более 10 миль в час и до 14 миль в час, а на сбор соевых бобов на скорости более 5 миль в час и до б или 7 миль в час.
Здесь изобретение может определяться или относиться к способу срезания, жатке для срезания, защитным элементам и/или ножевым лезвиям. Таким образом, каждый из этих компонентов изобретения включает в себя аспекты изобретения, которые отличают этот компонент от определенного ниже предшествующего уровня техники.
ДЛИНА ЛЕЗВИЯ
Таким образом, первое усовершенствование может быть достигнуто путем создания ножевого лезвия, которое является более узким, чем обычные системы, при этом, как правило, ширина равна приблизительно 2,0 см от центра до центра, что обеспечивает создание лезвия, которое имеет длину большую, чем у обычной традиционной системы так, чтобы длина от стопорного бруса до кончика составляла более 2,0 дюймов и, как правило, порядка 2,7 5 дюйма или больше.
Это может быть дополнительно объединено с конструкцией, в которой ширина защитного элемента на стопорном брусе увеличена, при этом ширина каждого защитного элемента на заднем стопорном брусе равна максимальной ширине, которую можно получить, оставляя зазор в стопорном брусе между поверхностями вкладыша порядка 0,5 дюйма или расстояние, необходимое, чтобы избежать защемления стеблей сельскохозяйственных культур между поверхностями вкладыша.
Обычно каждое из ножевых лезвий имеет, как правило,
треугольную форму, при этом боковые кромки сходятся к передней
кромке под углом порядка 60 градусов к направлению возвратно-
поступательного перемещения. Лезвие имеет нижнюю режущую
поверхность, проходящую через поверхность вкладыша ножевых
защитных элементов, а также противоположную или верхнюю
поверхность. Две сходящихся боковых режущих кромки скошены от
верхней поверхности к нижней режущей поверхности для
взаимодействия с противорежущими кромками упомянутых ножевых
защитных элементов. Кроме того, скошенные боковые кромки, как
правило, выполнены с канавками, продолжающимися в продольном
направлении к направлению возвратно-поступательного
перемещения. Чтобы максимизировать режущее действие, длина режущей кромки, по существу, представляет собой максимальную длину, продолжающуюся от стопорного бруса сзади к положению, близкому к передней кромке лезвия.
Продольная длина лезвия обычно составляет порядка 45 мм (1,75 дюйма) от передней части стопорного бруса, то есть самого заднего положения срезания или задней части режущего действия,
до кончика секции или 55 мм (2,2 дюйма) от передней кромки спинки ножа до кончика секции. Обычно этот размер, как правило, идентичен длине режущей кромки.
В этой новой конструкции продольная длина лезвия существенно увеличена. Таким образом, длина режущей кромки каждого скашивающего лезвия от самого заднего конца режущего действия на стопорном брусе, или до задней части противорежущего действия на поверхностях вкладыша, до передней кромки лезвия согласно настоящему изобретению, превышает 1,75 дюйма. Она может находиться в диапазоне от 2,2 до 3,0 дюймов.
Используемый здесь термин "стопорный брус" не требует создания особого брускового элемента, продолжающегося поперечно лезвиям, а просто относится к положению того компонента системы, где останавливаются стебли сельскохозяйственной культуры при их перемещении назад между защитными пальцами. Таким образом, в какой-то момент стебли сельскохозяйственной культуры останавливаются, при этом они остаются в положении, где они могут быть зацеплены с боковыми кромками лезвий и могут быть скошены противорежущим действием относительно боковых кромок поверхности вкладыша. Этот элемент, который останавливает перемещение стеблей сельскохозяйственной культуры, назван здесь "стопорным брусом".
Это также уменьшает угол наклона внутрь режущей кромки от типовых 3 0 градусов до угла менее 2 0 градусов, при этом он обычно составляет порядка 15 градусов и находится в диапазоне от 15 до 30 градусов.
Таким образом, в одном из примеров лезвие имеет ширину 2,0 дюйма у основания и длину 2,5 дюйма от передней части стопорного бруса до кончика.
ЗАОСТРЕННЫЙ КОНЧИК ЛЕЗВИЯ
Скашивающие секции распространенного типа со скошенными и зубчатыми боковыми кромками часто имеют переднюю кромку порядка 15 мм (0,6 дюйма) в ширину. При использовании с заостренным защитным элементом это не такая большая проблема, поскольку эта кромка иногда прикрыта защитным элементом. Тем не менее, даже с заостренными защитными элементами и, конечно, при использовании
с укороченными защитными элементами, широкий кончик способен осыпать урожай или толкать стебли урожая вперед при поступательном перемещении режущего бруса, таким образом, оставляя более длинную несрезанную часть стебля, чем вышеприведенное номинальное минимальное значение, таким образом, значительное увеличение средней длины здесь является мерой эффективности срезания. В настоящем изобретении лезвие разработано с заостренным кончиком, что устраняет проблему при использовании с укороченными защитными элементами.
В некоторых условиях уборки урожая, например, грубых кормов с подстилкой из мокрых листьев вблизи грунта, заостренные защитные элементы имеют тенденцию к закупориванию из-за "мышиного гнездовья" на наконечнике защитного элемента. Поэтому важно, чтобы режущая система хорошо работала с укороченными защитными элементами.
Таким образом, задачей является создание скашивающего лезвия, которое было бы и заостренным и практичным. Острый наконечник трудно получить, так что, как правило, передняя кромка плавно изогнута с радиусом кривизны менее 0,5 дюйма, таким образом, образуя переднюю вершину, которая является достаточно узкой, чтобы отгибать стебли сельскохозяйственной культуры с каждой стороны. То есть каждый нож имеет передний заостренный участок перед режущими кромками, который имеет боковые кромки, сходящиеся к передней вершине, где вершина и боковые кромки имеют такую форму и выполнены так, что материал сельскохозяйственной культуры, вступающий в зацепление с участие заостренным участком, при перемещении заостренного участка вперед в сельскохозяйственной культуре, отгибается на одной или другой стороне заостренного участка для срезания и не подталкивается вперед заостренным участком. В настоящем аппарате передняя вершина не является наконечником, поскольку он может быть поврежден, а представляет собой изогнутую переднюю кромку с радиусом кривизны менее 0,5 дюйма и предпочтительно менее 0,2 5 дюйма. От данной кривизны боковые стороны заостренного участка расходятся в заднем направлении под углом, приблизительно равным или немного большим, чем угол
режущих кромок.
В лезвии, которое имеет расстояние от центра до центра порядка 2,0 дюймов и длину от вершины до стопорного бруса более 2,0 дюймов, угол боковых кромок лезвия составляет менее 20 градусов и может составлять небольшую величину порядка 15 градусов.
Угол боковых кромок переднего заостренного участка может быть больше, и, как правило, находится в диапазоне от 30 до 45 градусов и предпочтительно составляет порядка 35 градусов.
Эта кривизна на вершине и угол расхождения от изогнутой вершины служат для отгиба стеблей сельскохозяйственных культур в стороны, а также, чтобы избежать защемления и толкания стеблей сельскохозяйственных культур вперед.
Хотя это оптимальное устройство, практическая конструкция может иметь прямую линию через вершину с поперечной шириной, которая намного меньше обычных 0,6 дюйма и обычно не превышает 0,25 дюйма.
Таким образом, каждый нож имеет передний заостренный участок перед скошенными и зубчатыми боковыми режущими кромками, при этом данный передний заостренный участок имеет боковые кромки, сходящиеся к передней вершине, где вершина и боковые кромки переднего заостренного участка имеют такую форму и выполнены так, что материал сельскохозяйственной культуры, вступающий в зацепление с передним заостренным участком при перемещении заостренного участка вперед в сельскохозяйственной культуре, отгибается на одной или другой стороне переднего заостренного участка для срезания боковыми режущими кромками, и не подталкивается вперед передним заостренным участком.
Предпочтительно, что скошенные боковые кромки выполнены с зубцами в направлении под прямым углом к переднему направлению.
Предпочтительно, что заостренный участок имеет толщину на вершине, равную толщине лезвия.
Предпочтительно, что скошенные кромки уменьшены в ширину при своем приближении к заостренному участку, оставляя полосу верхней поверхности между скошенными кромками, имеющей толщину, равную толщине лезвия с боковыми кромками полосы, параллельной
осевой линии лезвия.
Предпочтительно, что в этой полосе скошенные кромки становятся более узкими при приближении скошенной кромки к переднему заостренному участку лезвия.
Предпочтительно, что скошенные кромки и зубцы в нем заканчиваются в месте, разнесенном от вершины заостренного участка, при этом передний заостренный участок образует форму наконечника стрелы перед самым передним из зубцов с шириной переднего заостренного участка, по существу, равной ширине боковых кромок на самом переднем из зубцов.
Предпочтительно, что расстояние между осевой линией каждого ножевого лезвия и следующего ножевого лезвия менее 3,0 дюймов, предпочтительно менее 2,5 дюймов и более предпочтительно порядка или равно 2,0 дюймам.
Предпочтительно, что длина каждого ножевого лезвия от стопорного бруса до самого переднего кончика ножевого лезвия более 2,0 дюймов, предпочтительно более 2,5 дюйма и более предпочтительно более 2,7 5 дюйма.
Предпочтительно, что передний заостренный участок имеет боковые кромки, которые не являются острыми.
Предпочтительно, что радиус кривизны переднего заостренного участка на вершине менее 0,5 дюйма и более предпочтительно менее 0,2 5 дюйма.
ФОРМА ЛЕЗВИЯ
Характеристики вышеописанного лезвия, где оно значительно уже обычного, 2,0 дюйма по сравнению с 3,0 дюймами, и значительно длиннее, от 2,5 до 2,7 5 дюймов в отличие от 2,2 дюйма, накладывают значительные ограничения на форму и расположение скошенных и зубчатых кромок.
В целях образования заостренного участка на передней кромке перед скошенными кромками, скошенные кромки уменьшаются в ширину по мере приближения к передней кромке, оставляя полосу верхней поверхности между скошенными кромками с боковыми кромками полосы, параллельной осевой линии ножа. Таким образом, в этой полосе скошенные кромки становится уже, а канавки на кромке становятся короче при приближении скошенных кромок к
передней вершине лезвия. Скошенные кромки и зубцы в них заканчиваются в месте, разнесенном от передней вершины для образования заостренного участка в форме наконечника стрелы перед скошенными кромками, что придает достаточную прочность конструкции для обеспечения образования зубцов. Толщина лезвия через основное тело лезвия без учета скошенных кромок постоянна, так что заостренный участок и вершина имеют ту же толщину, что и остальные части основного тела лезвия, а скос, который уменьшает толщину, не простирается до вершины. ШИРИНА РЕЖУЩЕЙ КРОМКИ ЗАЩИТНОГО ЭЛЕМЕНТА
Эффективность срезания и соответственно, длина стерни также зависят от ширины режущей кромки ножевого защитного элемента. Как правило, ширина в задней части режущей кромки на защитном элементе составляет порядка 2 5 мм (1,0 дюйма). В аппарате согласно настоящему изобретению эта ширина значительно увеличена. Таким образом, ширина каждого защитного элемента в том месте на нем, которое находится на одной линии с задним концом режущей кромки каждого ножа, составляет более 1,0 дюйма. Максимальная ширина защитного элемента немного меньше, чем расстояние от центра до центра лезвий, поскольку необходимо оставить зазор между защитными элементами сзади, чтобы предотвратить защемление стеблей сельскохозяйственных культур и позволить стеблям сельскохозяйственных культур достичь задней части для самого заднего срезания. Таким образом, с расстоянием от центра до центра лезвия в 2,0 дюйма, ширина защитного элемента немного меньше, чем ширина лезвия или примерно равна 1,9 дюйма. Таким образом, с лезвием этой ширины, ширина защитных элементов может составлять 1,9 дюйма и предпочтительно находится в диапазоне от 1,2 до 1,9 дюйма. Однако там, где лезвие больше 2,0 дюймов в ширину, защитный элемент имеет ширину, которая на 0,5-0,1 дюйма меньше, чем ширина лезвия.
Таким образом, представленный здесь аппарат обеспечивает расстояние между осевыми линиями каждого защитного пальца и следующего защитного пальца, которое меньше 3,0 дюймов и более предпочтительно 2,0 дюймов, при этом ширина каждого защитного элемента на заднем стопорном брусе более 1,5 дюйма и
предпочтительно 1,7 5 дюйма.
Таким образом, ширина каждого защитного элемента на заднем стопорном брусе равна максимальной ширине, которую можно получить, оставляя зазор на стопорном брусе между поверхностями вкладыша порядка 0,5 дюйма, либо расстояние, необходимое, чтобы избежать защемления стеблей сельскохозяйственных культур между поверхностями вкладыша.
Предпочтительно, что длина рабочего хода равна расстоянию между осевыми линиями ножевых лезвий.
Предпочтительно, что в положении рабочего хода, где осевая линия ножевых лезвий выровнена с осевой линией пальцев защитных элементов, боковые режущие кромки ножевых лезвий, по существу, непосредственно перекрывают боковые кромки поверхности вкладыша.
Предпочтительно, что каждое ножевое лезвие имеет передний заостренный участок перед боковыми режущими кромками, при этом передний заостренный участок имеет боковые кромки, сходящиеся к передней вершине, причем вершина и боковые кромки переднего заостренного участка имеют такую форму и расположены так, что материал сельскохозяйственной культуры, вступающий в зацепление с передним заостренным участком, при перемещении заостренного участка вперед в сельскохозяйственной культуре, отгибается на одну или другую сторону переднего заостренного участка для срезания боковыми режущими кромками, и не подталкивается вперед передним заостренным участком.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 представляет собой вид сверху части жатки, показывающий участок скашивающего ножа в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения с использованием укороченного защитного элемента.
Фиг.2 представляет собой вид в поперечном разрезе, взятый по линии 2-2 с фиг.1.
Фиг. 3 представляет собой вид сверху ножевого лезвия для использования в скашивающем ноже с фиг.1
Фиг. 4 представляет собой вид сбоку вдоль ножевого лезвия с фиг. 3.
Фиг. 5 представляет собой вид сверху одного ножевого лезвия с фиг. 3 в увеличенном масштабе, показывающий углы боковых кромок для различных длин лезвий.
Фиг. 6 представляет собой вид сверху ножевого лезвия того типа, что изображено на фиг. 3, показывающий иную ширину лезвия.
Фиг. 7 представляет собой вид сверху части жатки, показывающий лезвие скашивающего ножа в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения с использованием заостренного защитного элемента.
Фиг. 8 представляет собой вид в разрезе, взятый по линии 8-8 с фиг. 7.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг.1 и 2 показан первый вариант осуществления режущего аппарата для уборки урожая, в целом обозначенного позицией 10. Показана только часть всей машины, поскольку остальная часть машины может варьироваться в широких пределах в зависимости от требований, и поскольку конструкция, конечно, хорошо известна специалисту в данной области. В этом показанном варианте осуществления имеется рама, в целом обозначенная позицией 11, которая образует только одну часть общей рамной конструкции, которая является частью рамы, относящейся к настоящему изобретению.
Режущий аппарат 10 дополнительно включает в себя режущий брус 12, прикрепленный к рамной конструкции 11. Таким образом, рамная конструкция 11 в показанной части содержит защитный брус
13, к которому прикреплено множество ножевых защитных элементов
14. Защитный брус 13 прикреплен к конструкции рамы, которая
поддерживает защитный брус в фиксированном положении по всей
передней кромке рамы для срезания на корню урожая режущим
аппаратом для уборки урожая.
Каждый ножевой защитный элемент 14 включает в себя один или несколько пальцев защитных элементов 14А, при этом защитные элементы могут быть выполнены с одним пальцем, парой пальцев или тройкой. Показано, что защитный брус образует тройную пальцевую конструкцию с тремя пальцами, при этом ряд таких
защитных элементов установлен на брусе 13 защитных элементов в пространственно разнесенных положениях по длине защитного бруса. В показанном варианте осуществления представлен только один из защитных элементов, но понятно, что при необходимости имеются дополнительные защитные элементы для обеспечения режущего аппарата для уборки урожая требуемой ширины.
Показанные на фиг. 1 и 2 ножевые защитные элементы в целом имеют обычную конструкцию укороченного защитного элемента, в которой каждый палец 14А защитного элемента включает в себя нижний участок 15 и верхний участок 16. Эти два участка установлены на брусе 13 защитных элементов с помощью монтажного приспособления 17, включающего в себя болты 18. Таким образом, монтажное приспособление жестко скрепляет задний конец 19 нижнего участка 15 с нижней частью бруса 13, при этом пальцы защитного элемента выступают вперед от бруса к передней носовой части 20. Аналогичным образом, верхний участок 16 установлен на брусе 13 защитных элементов с помощью регулировочной пластины 21, закрепленной на тех же болтах 18. Верхний участок 16 имеет пальцы, которые пролегают вперед к носовой части 22.
В показанном варианте осуществления защитные элементы представляют собой укороченные защитные элементы, при этом носовые части 20 и 22 верхнего и нижнего участков, по существу, перекрывают друг друга, и ограничивают собой лезвия 23 скашивающего бруса или спинку 2 4 ножа.
Таким образом, каждая пара защитных элементов включает в
себя два защитных элемента, каждый из которых образован верхним
участком и нижним участком, а защитные элементы показаны на
фиг. 1, обозначенные ссылочными позициями 15 и 16. Имеется
также передний брус для направленной подачи
сельскохозяйственных культур или стопорный брус 28. Между монтажным брусом 21 и передним направляющим брусом 2 8 предусмотрен канал 25, в котором скашивающий брус или спинка 2 4 ножа установлена для возвратно-поступательного перемещения.
Стопорный брус может образовывать сплошной брусовый элемент, продолжающийся вдоль нижнего защитного участка перед брусом 24, чтобы предотвратить любое попадание стеблей
сельскохозяйственных культур в эту область. Однако стопорный брус может быть образован любой частью системы, которая препятствует перемещению стеблей сельскохозяйственных культур назад за задний конец режущих кромок лезвий.
Может быть предусмотрен один скашивающий брус с приводом от одного конца, или в некоторых случаях имеются два скашивающих бруса с приводом с противоположных концов, встречающиеся в середине. Скашивающий брус или брусья приводятся в действие поршневым приводным двигателем (не показанным, но обычным), при этом брус осуществляет возвратно-поступательное перемещение.
В некоторых случаях брус осуществляет возвратно-поступательное перемещение на расстояние S1, равное зазору между носовой частью одного из защитных элементов 15, 16 и следующим вдоль защитного бруса 13, при этом лезвия совершают возвратно-поступательное перемещение из положения с осевой линией ножа, выровненной с осевой линией первого защитного элемента, в положение, выровненное со следующим защитным элементом и обратно с первым. В других случаях ход возвратно-поступательного перемещения может быть, как показано на S2, кратным, обычно дважды, расстоянию между защитными элементами, при этом нож перемещается из первого защитного пальца через второй к третьему и обратно к первому. Такое устройство уменьшает развиваемую скорость возвратно-поступательного перемещения из-за возросших сил ускорения, однако сокращает количество обратных ходов.
В следующей таблице показана установленная частота рабочих ходов в оборотах в минуту, которая будет использоваться при расчете неэффективности для различных частот и длин рабочего хода.
б миль/час Типовое число об/мин
10 миль/час Типовое число об/мин
14 миль/час Типовое число об/мин
2" рабочий ход
735
918
1102
3" рабочий ход
600
750
900
4" рабочий ход
520
650
779
Каждый скашивающий брус содержит опорный брусковый элемент 24 и множество лезвий 5, обозначенных ссылочной позицией 23. Изображенные лезвия выполнены парами, установленными на общем основании, как показано на фиг. 3, но могут быть предусмотрены отдельные лезвия или в некоторых случаях может быть более двух лезвий на одном основании.
Каждое из лезвий образует в целом треугольно-образный элемент, который имеет задний конец или основание 2 ЗА, прикрепленное болтами к брусу, и сужается от заднего конца к переднему концу 2 3В. Каждое из лезвий имеет верхнюю поверхность 23D и нижнюю поверхность 23Е. Каждое из лезвий имеет боковую кромку 2 3F и вторую боковую кромку 2 3G. Боковые кромки скошены от верхней поверхности к нижней поверхности 23Е, что ведет к образованию острой кромки на нижней поверхности на каждом из боковых кромок. На каждом передней кромке, лезвия также выполнены с канавками 2 3L и 2 3М, продолжающимися параллельно брусьям 24, которые расположены под прямым углом к осевой линии 23Н.
Верхний элемент 16 служит для удержания лезвия направленным вниз к зацеплению с верхней поверхностью вкладыша 15А нижнего участка 15. Нижний участок 15 имеет две боковых кромки поверхности 15А вкладыша, лучше всего показанных на фиг. 2, с теми боковыми кромками 15Ь и 15с, служащими в качестве боковых кромок поверхности 15А вкладыша. Таким образом, срезающее действие лезвий происходит между поверхностью 15А вкладыша и нижней поверхностью 2 3Е лезвия при совершении лезвием возвратно-поступательного перемещения от своего положения на одном из защитных элементов в свое положение на следующем смежном защитном элементе. Таким образом, в этом
срезающем действии, боковая кромка лезвия перемещается в зазоре
между защитными элементами и попадает на поверхность вкладыша
следующего защитного элемента в ходе срезающего действия между
нижней поверхностью лезвия и верхней поверхностью защитного
элемента, которые являются непосредственно смежными и находятся
в целом в контакте или, по меньшей мере, плотно прилегают,
чтобы обеспечить противорежущее действие на
сельскохозяйственной культуре.
В этих защитных элементах верхний участок 16 работает лишь как прижимной элемент, контактирующий с верхней поверхностью каждого из лезвий, чтобы предотвратить его отход от поверхности 15А вкладыша, путем приложения давления к этой верхней поверхности 23D лезвия и удерживания лезвия в контакте с ней или тесно прилегающей поверхности 15А вкладыша нижнего участка, где происходит режущее действие. Таким образом, верхний участок 16, как показано на фиг.1, имеет боковые поверхности 16Ь и 16с нижней поверхности 16А, которая уже, чем поверхность 15А вкладыша нижнего участка 15.
Монтажные и регулировочные приспособления для нижнего участка 15 и верхнего участка 16 могут варьироваться в соответствии с множеством различных конструкций, широко известных специалистам в данной области техники. Достаточно сказать, что прижимной участок 16 регулируется таким образом, чтобы зазор между нижней поверхностью прижимного участка и поверхностью вкладыша нижнего участка 15 можно было регулировать для обеспечения скольжения лезвий, удерживая при этом лезвия в нужном положении.
Для подробного ознакомления с деталями конструкции, не приведенными в настоящем документе, могут быть использованы описания следующих документов настоящих заявителей. Они показывают различные типовые детали скашивающей ножевой системы, которые могут быть использованы в настоящем аппарате, но не описаны, поскольку они известны специалистам в данной области техники.
Патент США 7,328,565 (Snider), выданный 12 февраля 2008;
Патент США 4,894,979 (Lohrentz), выданный 23 января 1990
Патент США 4,909,026 (Molzahn), выданный 20 марта 1990.
Патент США 6,962,040 (Talbot), выданный 8 ноября 2005.
Заявка на патент США 13/680, 557 от 19 ноября 2012 на основе предварительной заявки 61/577, 427, поданной 19 декабря 2 011 (Talbot), относящаяся к прижимному регулятору.
На фиг.1 привод для ножевого бруса 2 4 схематически показан ссылочной позицией 2 4А. Здесь может быть применена любая подходящая система привода, известная специалистам в данной области техники того типа, что может генерировать рабочий ход S1 в 2 дюйма со скоростью привода, обычно составляющей 918 оборотов в минуту. В альтернативном варианте осуществления, система также может быть выполнена с приводом рабочего хода S2 в 4 дюйма, в этом случае скорость возвратно-поступательного перемещения может быть ниже. Система 2 4А привода включает в себя ввод от индикатора 24В поступательной скорости, которая обеспечивает автоматическое регулирование скорости рабочего хода системы 24А привода в зависимости от поступательной скорости. Поскольку система здесь обеспечивает эффективность срезания, которая выше, чем у предыдущих конструкций, и обеспечивает срезание со скоростью до 14 миль в час при работе на низких поступательных скоростях, например, менее 10 миль, можно уменьшить скорость привода ножа, поскольку при таких низких поступательных скоростях эффекта максимального срезания не требуется. Таким образом, система может быть выполнена с возможностью автоматического управления скоростью ножа в нижнем фиксированном значении, когда поступательная скорость меньше заранее определенного заданного значения или обеспечить пропорциональное управление скоростью привода.
Ножевое лезвие 2 3 уже, чем в обычной системе, так что обычно ширина W равна длине рабочего хода, которая приблизительно составляет 2,0 см от центра С до центра С, обеспечивая при этом лезвие, которое имеет длину L большую, чем у обычной системы, причем длина от стопорного бруса 2 8 до наконечника 23k больше 2,0 дюймов и, как правило, порядка или больше 2,7 5 дюйма.
Это может дополнительно сочетаться с конструкцией, в
которой ширина W1 поверхности вкладыша защитного элемента на стопорном брусе 2 8 увеличена, при этом ширина W1 каждого защитного элемента на заднем стопорном брусе равна максимальной ширине, которая может быть получена, оставляя зазор S на стопорном брусе между поверхностями вкладыша порядка 0,5 дюйма, или расстояние, необходимое, чтобы избежать защемления стеблей сельскохозяйственных культур между поверхностями вкладыша.
Обычно каждое из ножевых лезвий имеет в целом треугольную форму с прямыми боковыми кромками 2 3F, 2 3G. Однако могут быть использованы другие формы боковых кромок 2 3F, 2 3G в плане, например, выпуклые или вогнутые. Таким образом, боковые кромки 23F, 23G сходятся к передней вершине 23k под углом порядка 60 градусов к направлению возвратно-поступательного перемещения. Две сходящихся боковых режущих кромки 2 3F, 2 3G скошены от верхней поверхности 2 3 к нижней режущей поверхности 2 3Е для взаимодействия с противорежущими кромками ножевых защитных элементов. Кроме того, скошенные боковые кромки выполнены с канавками 23L, 23М, продолжающимися в направлении, продольном к направлению возвратно-поступательного перемещения. Чтобы максимизировать режущее действие, длина режущей кромки, по существу, представляет собой максимальную длину, продолжающуюся от стопорного бруса 2 8 в задней части до положения, близкого к передней вершине 23k лезвия.
В этом новом аппарате обычная продольная длина лезвия существенно увеличена. Таким образом, длина режущей кромки каждого скашивающего лезвия от самого заднего конца срезания на стопорном брусе 28, или до задней части противорежущего действия на поверхностях 15А вкладыша, до передней вершины 23k лезвия согласно настоящему изобретению составляет более 1,75 дюйма. Она может лежать в диапазоне от 2,2 до 3,0 дюймов.
Эффективность срезания и, соответственно, длина стерни также зависят от ширины режущей кромки ножевого защитного элемента. В аппарате согласно настоящему изобретению эта ширина значительно увеличена. Таким образом, ширина W1 каждого защитного элемента на стопорном брусе 2 8 составляет более 1,0 дюйма. Максимальная ширина защитного элемента немного меньше,
чем расстояние между центрами лезвий, так как необходимо оставить зазор S между защитными элементами сзади для предотвращения защемления стеблей сельскохозяйственных культур и позволить стеблям сельскохозяйственных культур достичь задней части для самого заднего срезающего действия. Таким образом, при расстоянии от центра до центра лезвия в 2,0 дюйма, ширина W1 защитного элемента немного меньше, чем ширина лезвия или примерно 1,9 дюйма. Соответственно, с лезвием этой ширины, ширина защитных элементов может составлять 1,9 дюйма и предпочтительно находится в диапазоне от 1,2 до 1,9 дюймов. Однако, когда лезвие больше 2,0 дюймов в ширину, защитный элемент имеет ширину, которая на 0,5-0,1 дюйма меньше, чем ширина лезвия.
В положении рабочего хода, показанном на фиг. 1, где осевая линия С ножевых лезвий выровнена с осевой линией С1 пальцев защитных элементов, боковые режущие кромки ножевых лезвий 23F, 23G, по существу, непосредственно перекрывают боковые кромки 15В, 15С поверхности 15А вкладыша.
Каждое ножевое лезвие имеет передний заостренный участок 23Х перед боковыми режущими кромками 23F, 23G, при этом передний заостренный участок имеет боковые кромки 23N, 23Р, сходящиеся к передней вершине 23k, причем вершина и боковые кромки переднего заостренного участка 2 3Х имеют такую форму и выполнены так, что материал сельскохозяйственной культуры, вступающий в зацепление с передним заостренным участком при перемещении заостренного участка вперед в сельскохозяйственной культуре, отгибается на одной или другой стороне переднего заостренного участка для срезания боковыми режущими кромками и не подталкивается вперед передним заостренным участком 23Х.
Как показано на фиг. 3, 4 и 5, передний заостренный участок 2 3Х в форме наконечника стрелы имеет боковые кромки 23N, 23Р, которые не заострены. Угол скоса боковых сторон 23F и 23G может частично переходить в боковые кромки 23N и 23Р, но боковые кромки 2 3N и 2 3Р не скошены к нижней поверхности 2 3Е, так что они не острые. Кроме того, последний зубец 23Y скошенных кромок 2 3F и 2 3G расположен в нижней части участка
23Х, при этом боковые кромки 23N и 23Р не зубчатые. Заостренный участок 23Х имеет толщину на вершине 23k, равную толщине лезвия, показанной на фиг.4В, притом толщина вдоль осевой линии остается постоянной вплоть до вершины 23k. Аппарат разработан таким образом, что передний участок 23Х является как можно более толстым по своей полной протяженности в соответствии с требованием механической обработки лезвий для образования скошенных и зубчатых кромок 2 3F, 2 3G. Таким образом, скошенные боковые кромки 2 3N и 2 3Р уменьшаются в ширину на виде в плане по мере их приближения к заостренному участку 23Х, оставляя полосу 2 3R верхней поверхности между скошенными кромками, имеющую толщину, равную толщине лезвия с боковыми кромками 2 3Q полосы, параллельной осевой линии 2 3Н лезвия. Таким образом, на этой полосе 2 3R скошенные боковые кромки 2 3N и 2 3Р сужаются при приближении скошенных боковых кромок 2 3N и 2 3Р к переднему заостренному участку 23Х лезвия.
Скошенные боковые кромки 2 3N и 2 3Р и зубцы 2 3L в них заканчиваются в положении 23Y, разнесенном от вершины 23k заостренного участка 23Х, при этом передний заостренный участок 2 3Х образует стреловидную форму перед самым передним 2 3Y из зубцов с шириной переднего заостренного участка 23Х, по существу, равной ширине боковых кромок 2 3N и 2 3Р на самом переднем 23Y из зубцов.
Как показано на фиг. 3 и 4, расстояние CLS между осевой линией каждого ножевого лезвия и следующего ножевого лезвия меньше обычной величины в 3,0 дюйма и предпочтительно порядка или равно 2,0 дюймам. Следует иметь в виду, что измерение расстояния от центра до центра, которое равно целому числу дюймов, является предпочтительным по инженерным причинам, но в теории не важно иметь целое число, а в некоторых случаях расстояние может быть в миллиметрах. На практике подходит расстояние в диапазоне от 2,5 до 1,5 дюймов. На фиг. б (не в масштабе) показано более широкое расстояние в 2,5 дюйма. На фиг. 5 показаны углы различных длин лезвия, при этом лезвие, имеющее длину, по меньшей мере, 2,5 дюйма от стопорного бруса, показано имеющим угол А2 боковых кромок, а более короткое
лезвие, имеющее длину порядка 2,0 дюймов от стопорного бруса, имеет углы A3. В каждом случае углы боковых кромок 23N и 23Р немного больше, чем у режущих кромок.
Как показано на фиг. 3 и 4, длина L вдоль осевой линии 2 3Н каждого ножевого лезвия от стопорного бруса, который представляет собой самый задний конец 23Т режущей кромки 23F до самого переднего кончика 23К ножевого лезвия, по существу, равна или больше 2,7 5 дюйма. Улучшение эффективности срезания получают путем увеличения длины лезвия, причем выбор величины, составляющей, по меньшей мере, 2,75 дюйма, является предпочтительным, что обеспечивает улучшенное срезание, избегая при этом того, что изготовленное лезвие будет иметь слишком большую длину, чтобы оставаться жестким и прямым при срезании без опасности изгиба. Улучшенные характеристики могут быть достигнуты при любой величине, большей, чем у обычных лезвий, при этом любое значение больше 2,0 дюймов находится в пределах настоящего изобретения в данном документе. Длина больше 2,5 дюймов обеспечит значительное улучшение.
Чтобы обеспечить отгиб стеблей сельскохозяйственных культур на вершине, радиус кривизны переднего заостренного участка составляет менее 0,5 дюйма и предпочтительно менее 0,25 дюйма. Однако возможна и тупая передняя кромка при условии, что она достаточно узкая, и возможна величина менее 0,25 дюйма или более предпочтительно менее 0,125 дюйма.
Вышеописанная геометрия обеспечивает конструкцию, в которой боковые кромки лезвия расположены относительно осевой линии лезвия под углом менее 3 0 градусов и предпочтительно менее 25 градусов.
Аналогичным образом боковые кромки переднего участка, которые обычно, но не обязательно расположены под тем же углом, что и боковые кромки лезвия, находятся относительно осевой линии лезвия под углом менее 3 0 градусов и предпочтительно менее 25 градусов. На практике этот угол предпочтительно составляет порядка 20 градусов.
Таким образом, предпочтительная конструкция обеспечивает расстояние между осевой линией каждого ножевого лезвия и
следующего ножевого лезвия порядка или равное 2,0 дюйма, радиус кривизны переднего заостренного участка на вершине меньше 0,25 дюйма, а боковые кромки переднего участка расположены относительно осевой линии лезвия под углом порядка 2 0 градусов.
Как показано на фиг. 1, ширина между центрами защитных элементов обозначена ссылочной позицией D. Она может быть такой же, что и длина режущего рабочего хода при перемещении лезвий из положения, выровненного с осевой линией одного защитного пальца, в положение, выровненное с осевой линией следующего защитного пальца. Однако в некоторых вариантах осуществления рабочий ход может быть кратным расстоянию D, обычно дважды, при этом лезвия перемещаются от первого защитного пальца к третьему, пересекая второй. Обратный ход возвратно-поступательного перемещения на осевой линии защитного элемента обеспечивает то, что лезвия неподвижны и поэтому не производят срезания, когда они лежат поверх защитного элемента, а не на промежуточном месте. Увеличение длины рабочего хода до кратной пальцу уменьшает количество моментов, когда лезвия неподвижны, но требует сокращенной частоты рабочего хода из-за увеличения сил, воздействующих на систему приводов.
Это расстояние D меньше 3,0 дюймов и более предпочтительно составляет порядка 2,0 дюймов. Обычно рабочий ход может лежать в диапазоне от 1,5 до 2,5 дюймов, поскольку это обеспечивает длину хода, которая позволяет увеличить скорость режущего возвратно-поступательного перемещения скашивающего бруса примерно на 22% в процентном отношении. Это обеспечивает увеличение типовой частоты 600 циклов в минуту, подходящей для 40 футового скашивающего бруса, до частоты свыше 750. Для более коротких брусьев эта частота может быть больше 900. Длина хода и частота определяются выбранной геометрией системы привода.
Обычно каждое из ножевых лезвий 23, как показано на фиг. 2, имеет в целом треугольную форму. В показанном примере лезвие 23 образует двойное лезвие, соединенное с основанием 23А. Основание имеет отверстия 23J для монтажа на приводном брусе 24 лезвия. Лезвие 23 имеет две боковых кромки 23F, 23G, сходящихся под углом А к направлению возвратно-поступательного
перемещения. Перед лезвием имеется передняя вершина 23к переднего участка 2 3Х в форме наконечника стрелы.
Лезвие имеет нижнюю режущую поверхность 2 3Е , проходящую через поверхность 15А вкладыша нижних ножевых защитных элементов 15, а также противоположную или верхнюю поверхность 23D. Две сходящихся боковых режущих кромки 2 3F, 2 3G скошены от верхней поверхности 2 3D к нижней режущей поверхности 2 3Е для взаимодействия с противорежущими кромками ножевых защитных элементов. Кроме того, скошенные боковые кромки 23F, 23G, как правило, выполнены с канавками 2 3L, 2 3М, продолжающимися в продольном направлении к направлению возвратно-поступательного перемещения. Чтобы максимизировать срезающее действие, длина режущей кромки, по существу, представляет собой максимальную длину, продолжающуюся от стопорного бруса 2 8 или задней кромки 2 3Т в задней части, до положения на передней кромке или наконечнике 23К лезвия.
Продольная длина лезвия обычно составляет порядка 1,75 дюйма от передней части стопорного бруса до кончика секции, или 2,2 дюйма от передней кромки спинки ножа до кончика секции.
В этом новом аппарате продольная длина L лезвия существенно увеличена. Таким образом, длина режущих кромок каждого скашивающего лезвия или лезвия больше 2,2 дюйма. Она может составлять 2,6 дюйма и может лежать в диапазоне от 2,2 до 3,0 дюймов.
Это также уменьшает угол А наклона внутрь режущей кромки от типовых 3 0 градусов относительно осевой линии (равносторонний треугольник) до угла менее 30 градусов, при этом он обычно составляет порядка 15 градусов и находится в диапазоне от 15 до 30 градусов.
Скашивающим лезвиям свойственно иметь переднюю кромку, представляющую собой поперечную прямую кромку порядка 0,6 см в ширину. Широкий наконечник способен привести к осыпанию урожая, и при этом оставляет длинные несрезанные стебли. В настоящем изобретении лезвие разработано с заостренным наконечником или передней вершиной 23k, что устраняет проблему.
Таким образом, задача состоит в том, чтобы создать
скашивающее лезвие, которое было бы заостренным на передней вершине 2 3k и практичным. Заостренный кончик трудно получить, при этом, как правило, передняя вершина 2 3К плавно изогнута с радиусом R кривизны круга С кривизны менее 0,5 дюйма, тем самым образуя переднюю вершину 23К, которая является достаточно узкой для отгиба стеблей сельскохозяйственных культур на каждую сторону.
Таким образом, каждое ножевое лезвие имеет передний заостренный участок перед режущими кромками, который имеет боковые кромки 23N, 23Р, сходящиеся к передней вершине, где вершина и боковые кромки имеют такую форму и расположены так, что материал сельскохозяйственной культуры, находящийся в зацеплении с заостренным участком при перемещении заостренного участка вперед в сельскохозяйственной культуре, отгибается на одну или другую сторону заостренного участка для срезания, и не подталкивается вперед заостренным участком.
Хотя это и оптимальная компоновка, практическая конструкция может иметь поперечную ширину прямой линии через вершину 23К, которая намного меньше, чем обычные 0,7 дюйма, и обычно меньше 0,25 дюймов. Эту узкую переднюю кромку подбирают достаточно узкой, чтобы сельскохозяйственную культуру отгибались на обе стороны, а не подталкивались вперед при перемещении лезвия вперед.
Боковые кромки 2 3N и 2 3Р наклонены наружу и от вершины под углом А1 по отношению к осевой линии 23Н порядка 35 градусов и, конечно, менее 4 5 градусов к осевой линии 2 3Н.
Определенные выше характеристики лезвия, притом, что оно гораздо уже обычного и значительно длиннее, накладывают ограничения на форму и расположение скошенных и зубчатых кромок 23F, 23G.
Таким образом, скошенные кромки 2 3F, 2 3G уменьшены в ширину на 2 3Q, при их приближении к передней кромке заостренного участка 23k на вершине 23Х, оставляя полосу 23R верхней поверхности между скошенными кромками с параллельными боковыми кромками полосы 2 3R. Таким образом, в этой полосе 2 3R скошенная кромка 23F, 23G становится уже, а канавки 23L, 23М на
кромке становятся короче при приближении скошенной кромки к переднему заостренному участку 2 3Х лезвия. Скошенные кромки 23F, 23G и канавки 23L, 23М здесь заканчиваются в месте, разнесенном от передней вершины 23k, с тем, чтобы образовать участок 2 3Х с формой наконечника стрелы перед скошенными кромками, что придает достаточную прочность конструкции, чтобы обеспечить образование зубцов.
Эффективность срезания, и, соответственно, длина стерни также зависит от ширины режущей кромки 15В, 15С на поверхности 15А вкладыша ножевого защитного элемента 15. Обычно ширина W1 между кромками 15Ь и 15с в задней части режущей кромки на защитном элементе в аппарате согласно настоящему изобретению существенно увеличена по сравнению с обычной шириной порядка 1,0 дюйма. Таким образом, ширина W1 каждого защитного элемента в положении на нем, выровненном с задним концом режущей кромки каждого ножа, составляет более 1,0 дюйма. Максимальная ширина с лезвием 2,0 дюйма в ширину немного меньше, чем с шириной лезвия примерно 1,9 дюйма. Таким образом, с лезвием этой ширины, ширина защитных элементов может составлять 1,9 дюйма, и предпочтительно находится в диапазоне от 1,2 до 1,9 дюйма. Однако, когда лезвие больше 2,0 дюймов в ширину, защитный элемент имеет ширину, которая от 0,5 до 0,1 дюйма меньше, чем ширина лезвия. Нижний защитный элемент также сужается так, чтобы его кромки 15В и 15С лежали тесно примыкая к кромкам лезвия, когда лезвие и защитный элемент находятся в выровненном положении в конце рабочего хода. Таким образом, угол сходимости кромок 15А и 15В в значительной степени соответствует углу А. При этом остается зазор S в задней части защитных элементов 15 в стопорном брусе 28, чтобы избежать защемления стеблей сельскохозяйственных культур в этом месте. Этот зазор S, как правило, должен быть больше 0,4 дюйма, и обычно составляет порядка 0,5 дюйма.
Таким образом, режущая система выполнена так, что она движется по земле или в плотном контакте с землей, как показано, или на установленной высоте срезания. В обоих случаях это определяет высоту срезания или номинальное расстояние
срезания от земли с длиной стебля любых сельскохозяйственных культур, если срезание производится эффективно и непосредственно при достижении стеблем положения между лезвием и поверхностью вкладыша. На фиг. 2 режущий брус лежит на земле на полозковой плите 80, которая удерживает поверхность вкладыша 15А на высоте ND от земли. Обычно она составляет порядка 1,5 дюйма, но это можно в небольших пределах варьировать, слегка изменив угол режущего бруса относительно поперечной оси путем изменения угла жатки.
Обратившись теперь к фиг. 7 и фиг. 8, видим, что форма заостренного защитного элемента для использования в настоящем изобретении, в сочетании с заостренным лезвием, более подробно показана и описана следующим образом.
Ножевой защитный элемент 3 0 для использования в скашивающем режущем аппарате 10 включает в себя рамную конструкцию 11, защитный брус 13, скашивающий брус 2 4 и ножевые лезвия 23, как описано выше. Каждое из ножевых лезвий 2 3 имеет режущую поверхность 23D, проходящую через поверхность вкладыша 15А ножевых защитных элементов 151. Каждое из ножевых лезвий имеет на первой и второй сторонах первую и вторую боковые режущие кромки, как описано выше, для взаимодействия с противорежущими кромками 152 ножевых защитных элементов 151.
Ножевой защитный элемент 151 включает в себя базовый участок 154, смонтированный на режущем брусе 13, задний стопорный брус 2 8 перед базовым участком 154 и, по меньшей мере, один палец 153 защитного элемента. В этом варианте осуществления три пальца 153 расположены в ряд, при этом палец или пальцы 153 установлены на базовом участке 154 таким образом, что пальцы расположены в ряд вдоль режущего бруса с интервалом 155 между каждым пальцем и следующим, обеспечивая поступление стеблей сельскохозяйственных культур в зазор до положения вхождения в зацепление с задним стопорным брусом 28.
Защитные пальцы имеют обращенную вверх поверхность вкладыша 15А с противоположными боковыми кромками, служащими для создания первой и второй противорежущих кромок. Защитные пальцы имеют обращенную вниз поверхность 156 зацепления с
грунтом, имеющую такую форму и выполненную так, чтобы обеспечить защиту для зацепления с камнями при скольжении пальцев по грунту. То есть каждый палец имеет достаточную прочность, чтобы избежать поломки при столкновении с камнями и препятствиями, в результате чего режущий брус приподнимается, если ударное воздействие достаточно сильное и приложено к достаточному количеству пальцев защитных элементов, чтобы обеспечить подъемное действие. Эта форма поверхности зацепления с грунтом хорошо известна специалистам в данной области техники и включает в себя продольное ребро, которое обычно треугольное в поперечном сечении на нижней стороне верхней части, содержащей поверхность вкладыша. Основание ребра, таким образом, образует вершину, которая проходит над землей, чтобы предотвратить воздействие направленных вверх сил на щитовой палец на поверхности вкладыша.
На передней кромке поверхности 15А вкладыша имеется вертикальный поперечный буртик 157, который выступает вверх к верхней поверхности 158 пальца 20, где буртик заканчивается. Таким образом, нет хвостовика традиционной формы, то есть участка защитного элемента, продолжающегося назад на поверхности 15А вкладыша от буртика 158. Поэтому над поверхностью вкладыша ножевые лезвия свободны от удерживания обычным хвостовиком, используемым в обычном заостренном защитном элементе, либо взаимодействующим с верхним защитным пальцем того типа, что используется в описанном выше укороченном защитном элементе.
Концевой участок 159 перед поверхностью вкладыша пролегает вперед от буртика 158 и образует самый передний в целом заостренный наконечник 160 для сцепления со стеблями сельскохозяйственных культур перед поверхностью вкладыша 15А.
Длина L1 поверхности 15А вкладыша от стопорного бруса 28 до буртика 157 больше 2,0 дюймов или, более предпочтительно, больше 2,5 дюймов; а длина L2 концевого участка 159 от буртика до наконечника составляет менее 1,0 дюйма или, более предпочтительно, менее или равна 0,7 5 дюйма.
Как определено ранее, расстояние между осевыми линиями
смежных пальцев ножевого защитного элемента меньше 3,0 дюймов и предпочтительно составляет порядка 2,0 дюймов.
Как определено ранее, ширина каждого пальца защитного элемента на заднем стопорном брусе больше 1,0 дюйма и, более предпочтительно, больше 1,5 дюйма или равна максимальной ширине, которую можно получить, оставляя зазор в стопорном брусе между поверхностями вкладыша в диапазоне от 0,2 5 до 0,5 дюйма, либо расстояние, необходимое, чтобы избежать защемления стеблей сельскохозяйственных культур между поверхностями вкладыша.
Боковые кромки поверхности 15А вкладыша сходятся от стопорного бруса 2 8 к буртику 15 под углом А4, превышающим 10 градусов, и предпочтительно порядка 12 градусов к линии LR под прямым углом к стопорному брусу или параллельно осевой линии CL. Угол А5 боковых кромок на буртике возрастает, при этом концевой участок становится короче, что происходило бы в случае, если бы угол А4 был продолжен до наконечника. Однако в целом понятно, что линия, соединяющая задний конец 161 боковой кромки 151 поверхности 15А вкладыша и наконечник 160, сходятся под углом больше 10 градусов от боковой кромки к линии под прямым углом к стопорному брусу.
Поскольку боковые кромки сходятся под относительно острым углом от основания к кончику, поверхность вкладыша имеет ширину W3 в буртике 157 менее 0,75 дюйма, и она предпочтительно составляет порядка 0,5 дюйма.
Имеется также множество отдельных прижимных элементов 162, выполненных с возможностью зацепления ножей с каждым третьим пространственно разнесенным пальцем. Они имеют базовую часть 163, установленную на режущий брус 13, а также пальцевый участок 164, продолжающийся через поверхность вкладыша одного из пальцев 14А.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Скашивающее ножевое лезвие для скашивающего ножа скашивающего режущего аппарата, содержащего:
рамную конструкцию, выполненную с возможностью перемещения вперед по земле с сельскохозяйственной культурой на корню;
режущий брус, прикрепленный к рамной конструкции и продолжающийся поперек переднего конца рамной конструкции;
множество ножевых защитных элементов, установленных вдоль режущего бруса и выступающих вперед от него;
при этом каждый из защитных элементов имеет, по меньшей мере, один палец защитного элемента, так что пальцы расположены в ряд вдоль режущего бруса с зазором между каждым пальцем и последующим, позволяя сельскохозяйственной культуре входить в зазор до положения вхождения в зацепление с задним стопорным брусом вдоль режущего бруса;
каждый палец защитного элемента имеет обращенную вверх поверхность вкладыша с ее противоположными боковыми кромками, расположенными для обеспечения первой и второй противорежущих кромок;
скашивающий брус, установленный в поперечно продолжающемся положении и приводимый в возвратно-поступательное перемещение относительно пальцев защитных элементов;
причем скашивающий брус имеет множество скашивающих ножевых лезвий, установленных на нем для перемещения вместе с ним;
при этом скашивающее ножевое лезвие содержит:
тело лезвия, имеющее режущую поверхность для прохождения
через поверхность вкладыша ножевых пальцев защитных элементов и
противоположную поверхность;
причем тело лезвия имеет на первой и второй боковых
сторонах первую и вторую боковые режущие кромки для
взаимодействия с противорежущими кромками пальцев защитных
элементов;
каждая боковая режущая кромка скошена от противоположной поверхности к режущей поверхности и выполнена с зубцами по существу поперечно осевой линии ножевого лезвия;
тело лезвия имеет передний заостренный участок перед боковыми режущими кромками, при этом передний заостренный участок имеет боковые кромки, сходящиеся к передней вершине;
причем вершина и боковые кромки переднего заостренного участка имеют такую форму и выполнены так, что материал сельскохозяйственной культуры, вступающий в зацепление с передним заостренным участком, при перемещении заостренного участка вперед в сельскохозяйственной культуре, отгибается к одной или другой стороне заостренного участка для срезания боковыми режущими кромками и не подталкивается вперед заостренным участком.
2. Скашивающее ножевое лезвие по п. 1, в котором передний заостренный участок имеет боковые кромки, которые не являются острыми.
3. Скашивающее ножевое лезвие по п. 1 или п. 2, в котором скошенные боковые кромки выполнены с зубцами в направлении под прямым углом к осевой линии.
4. Скашивающее ножевое лезвие по любому из п.п. 1-3, в котором заостренный участок имеет толщину у вершины, равную толщине тела лезвия.
5. Аппарат по любому из п. п. 1-4, в котором скошенные кромки уменьшаются в ширину при их приближении к заостренному участку, оставляя полосу верхней поверхности между скошенными кромками с толщиной, равной толщине лезвия с боковыми кромками полосы, параллельной осевой линии лезвия.
6. Аппарат по п. 5, в котором у данной полосы скошенные кромки становятся уже при приближении скошенных кромок к переднему заостренному участку лезвия.
7. Аппарат по любому из п. п. 1-6, в котором скошенные кромки и зубцы в них заканчиваются в месте, разнесенном от вершины заостренного участка, так что передний заостренный участок образует стреловидную форму перед самым передним из зубцов с шириной переднего заостренного участка, по существу, равной ширине боковых кромок у самого переднего из зубцов.
8. Аппарат по любому из п. п. 1-7, в котором расстояние между осевыми линиями каждого ножевого лезвия и последующего,
2.
по существу, равно 2,5 дюйма или, по существу, равно 2,0 дюймам.
9. Аппарат по любому из п.п. 1-8, в котором длина каждого
ножевого лезвия от стопорного бруса до самого переднего кончика
ножевого лезвия больше 2,0 дюймов.
10. Аппарат по любому из п. п. 1-9, в котором радиус кривизны переднего заостренного участка на вершине составляет менее 0,5 дюйма.
11. Аппарат по любому из п.п.1-10, в котором боковые кромки лезвия выполнены под углом менее 3 0 градусов относительно осевой линии.
12. Аппарат по любому из п.п. 1-11, в котором боковые кромки переднего участка под углом менее 3 0 градусов выполнены относительно осевой линии.
13. Аппарат по любому из п.п. 1-12, в котором боковые кромки переднего участка сходятся к самой передней кромке, ширина которой составляет менее 0,3 дюйма.
14. Аппарат по п. 13, в котором самая передняя кромка изогнута.
15. Скашивающий режущий аппарат, содержащий:
рамную конструкцию, выполненную с возможностью перемещения вперед по земле с сельскохозяйственной культурой на корню;
режущий брус, прикрепленный к рамной конструкции и продолжающийся поперек переднего конца рамной конструкции;
множество ножевых защитных элементов, установленных вдоль режущего бруса и выступающих вперед от него;
при этом каждый из защитных элементов имеет, по меньшей мере, один палец защитного элемента, так что пальцы расположены в ряд вдоль режущего бруса с зазором между каждым пальцем и последующим, позволяя сельскохозяйственной культуре входить в зазор до положения вхождения в зацепление с задним стопорным брусом вдоль режущего бруса;
каждый палец защитного элемента имеет обращенную вверх поверхность вкладыша с ее противоположными боковыми кромками, расположенными для обеспечения первой и второй противорежущих кромок;
скашивающий брус, установленный в поперечно продолжающемся положении и приводимый в возвратно-поступательное перемещение относительно пальцев защитных элементов;
причем скашивающий брус имеет множество скашивающих ножевых лезвий, установленных на нем для перемещения вместе с ним, и
множество скашивающих ножевых лезвий по любому из п.п. 114 .
16. Способ срезания урожая на корню, включающий:
перемещение вперед множества ножевых защитных элементов,
установленных вдоль режущего бруса и выступающих вперед от него ;
при этом каждый из защитных элементов имеет, по меньшей мере, один палец защитного элемента, так что пальцы расположены в ряд вдоль режущего бруса с зазором между каждым пальцем и последующим, позволяя сельскохозяйственной культуре входить в зазор до положения вхождения в зацепление с задним стопорным брусом вдоль режущего бруса;
каждый палец защитного элемента имеет обращенную вверх поверхность вкладыша с ее противоположными боковыми кромками, расположенными для обеспечения первой и второй противорежущих кромок;
возвратно-поступательное перемещение поперечно
продолжающегося скашивающего бруса относительно пальцев защитных элементов; причем скашивающий брус имеет множество скашивающих ножевых лезвий, установленных на нем для перемещения вместе с ним,
при этом скашивающие ножевые лезвия выполнены по любому из п.п. 1-14; и
обеспечение отгибания сельскохозяйственной культуры вершиной и боковыми кромками переднего заостренного участка, при перемещении заостренного участка в сельскохозяйственной культуре, к одной или другой стороне переднего заостренного участка, так чтобы сельскохозяйственная культура не подталкивались вперед передним заостренным участком.
17. Скашивающее ножевое лезвие для скашивающего ножа
скашивающего режущего аппарата, содержащего:
рамную конструкцию, выполненную с возможностью перемещения вперед по земле с сельскохозяйственной культурой на корню;
режущий брус, прикрепленный к рамной конструкции и продолжающийся поперек переднего конца рамной конструкции;
множество ножевых защитных элементов, установленных вдоль режущего бруса и выступающих вперед от него;
при этом каждый из защитных элементов имеет, по меньшей мере, один палец защитного элемента, так что пальцы расположены в ряд вдоль режущего бруса с зазором между каждым пальцем и последующим, позволяя сельскохозяйственной культуре входить в зазор до положения вхождения в зацепление с задним стопорным брусом вдоль режущего бруса;
каждый палец защитного элемента имеет обращенную вверх поверхность вкладыша с ее противоположными боковыми кромками, расположенными для обеспечения первой и второй противорежущих кромок;
скашивающий брус, установленный в поперечно продолжающемся положении и приводимый в возвратно-поступательное перемещение относительно пальцев защитных элементов;
причем скашивающий брус имеет множество скашивающих ножевых лезвий, установленных на нем для перемещения вместе с ним;
при этом скашивающее ножевое лезвие содержит:
тело лезвия, имеющее режущую поверхность для прохождения
через поверхность вкладыша ножевых пальцев защитных элементов и
противоположную поверхность;
причем тело лезвия имеет на первой и второй боковых
сторонах первую и вторую боковые режущие кромки для
взаимодействия с противорежущими кромками пальцев защитных
элементов;
каждая боковая режущая кромка скошена от противоположной поверхности к режущей поверхности и выполнена с зубцами по существу поперечно осевой линии ножевого лезвия;
тело лезвия имеет передний заостренный участок перед боковыми режущими кромками, при этом передний заостренный
участок имеет боковые кромки, сходящиеся к передней вершине;
причем боковые кромки переднего участка сходятся к самой передней кромке, ширина которой составляет менее 0,3 дюйма.
18. Аппарат по п. 17, в котором самая передняя кромка изогнута.
По доверенности
2/7
2/7
3/7
3/7
6/7
6/7
|
