Конструкция современных косилок

1. Анализ машин аналогов

Сено занимает важное место в рационе кормления скота. Поэтому фирмы ведут большую работу по совершенствованию комплекса сеноуборочного комплекса машин: косилок, ворошилок, пресс-подборщиков, валкообразователей, и других машин.

Косилки предназначены для скашивания растений естественных и сеянных трав с укладкой срезанной массы в прокос. Косилки отличаются шириной захвата, спецификой применения. По принципу агрегатирования косилки делятся на прицепные, навесные и самоходные. В большинстве конструкций косилок применяется режущий аппарат с возвратно — поступательным движением ножа, однако более всего используется дисковый режущий аппарат. В зависимости от количества режущих аппаратов косилки могут быть однобрусными и многобрусными с соответствующей шириной захвата.

Для оптимизации процесса уборки зеленных кормов нужно учитывать множество важных факторов. Наряду с правильно выбранным оптимальным моментом начала скашивания и условиями прогнозируемые погодными факторами, решающее значение для достижения успеха имеет правильный выбор техники. Чтобы оптимально использовалось ограниченное время уборочной, все рабочие процессы должны быть тщательно согласованны друг с другом. В прошлые годы в нашей стране была разработана «система машин», в соответствии которой разрабатывались комплексы машин для уборки разных культур. Но с переходом на плановорыночную экономику «система машин» была разрушена и опустевшие ниши, стали постепенно занимать иностранные производители.

По мнению специалистов, эпоха сегментных и сегментно-пальцевых косилок закончилась. Машины представленные на рынке различных стран свидетельствуют о повсеместном распространении роторных косилок. Роторные косилки производятся фирмами «Викон» (Нидерланды), «Кrоnе» (Германия), «Kuhn» (Франция), «Звегерс» (Нидерланды), «Claas» (Германия) и многими другими.

Наряду с комплексными технологиями решающее значение для успешного и прибыльного ведения молочного и мясного животноводство имеет качество основных кормов. И если удалось собрать хороший урожай высокоценных основных кормов, то в рационе животных может быть уменьшена доля концентрированных кормов, и снизится вероятность нарушений обмена веществ. Успех в уборке урожая в значительной мере определяется растениеводческими факторами. Даже самые современные машины не смогут сделать чуда и заготовить оптимальный подвяленный сенаж для стада из растений с низким содержанием питательных веществ. Но если все мероприятия для получения высококачественного травостоя выполнены, тогда современная техника сделает это реальностью.

Конструкция современных косилок различна и, только по результатам испытаний можно сказать, насколько новинка хороша и сможет ли она успешно конкурировать на рынке. Проанализируем конструкции современных косилок. Режущий брус вместе с роторами претерпел много изменений и новых технических решений. Для улучшения качества среза ротор наклоняют под небольшим углом к горизонту. Кроме этого изменяют угол наклона ножа (рисунок 1).

Рисунок 1 Нож косилки KUHN.

Рисунок 2 Ротор режущего аппарата косилок CLAAS.

Для лучшей ремонтопригодности, шестерни ротора стали легко доступны, за счет отдельного к ним доступа (рисунок 3).

Рисунок 3 Шестерня привода ротора MARANGON.

Рисунок 4 Демонтаж шестерни привода ротора фирмы KUHN.

Рисунок 5 Привод роторов и конструкция ротора фирмы KUHN.

Для удобства демонтажа фирмой KRONE был разработан замок быстрой замены режущих ножей KRONE-DS (двойная безопасность), снижающий время на сервисное обслуживание (рисунок).

Рисунок 6 Замок быстрой замены режущих ножей KRONE-DS.

Но все эти варианты достаточно сложны в исполнении, и приводят к удорожанию стоимости машины, что в условиях современного российского сельского хозяйства недопустимо. Поэтому наилучшим вариантом является использование простого режущего бруса, без изменения.

Конструкция дисков роторов также различна. Существуют диски круглой, овальной и треугольной формы. (рисунок).

Рисунок 7 Ротор косилки фирмы MARANGON.

Диски овальной формы обладают лучшим перекрытием и отсутствием повторного среза, их на стандартной длине 6, а не 4. Диски треугольной формы обладают лучшим перекрытием и качеством среза, за счет того, что на них три ножа, а не два. Обычные диски круглой формы, в отличие от предыдущих, более просты в изготовлении, они более дешевые при производстве и не уступают при работе дискам другой формы.

Кроме использования дисков, на косилках устанавливают барабаны. (рисунки).

Рисунок 8 Барабан режущего аппарата CLAAS.

Рисунок 9 Барабан косилки MARANGON.

Их основное назначение — сузить срезанную массу за счет приваренных по бокам лопастей. Применение барабанов, бесспорно, улучшает качество работы косилки, но в изготовлении они достаточно дороги по сравнению с дисками. Применяют также комбинацию рабочих органов (рисунок).

Рисунок 10 Косилка АМ 283 S с комбинированными рабочими органами Сужение валка необходимо для обеспечения последующего прохода трактора. Для сужения скошенной растительной массы применяют делители активного и пассивного типов (рисунки).

Рисунок 11 Валкоукладчик активного типа.

Рисунок 12 Регулируемый делитель Делители активного типа представляют собой диски, которые соприкасаются с землей в процессе работы косилки, за счет этого осуществляется их вращение и отброс под действием центробежной силы поступающей на них растительной массы. Они очень хорошо создают валок, при этом даже вспушивают его, что бесспорно хорошо для просушки скошенной травы. Однако по сравнению с делителями пассивного типа, они более дороги в изготовлении, на них осуществляется дополнительная трата мощности двигателя, что требует применение тракторов более высокого тягового класса Делители пассивного типа представляют собой обычный щит, который сужает валок срезанной растительной массы за счет обычного сгребания. Конструкция их достаточно проста и не требует больших затрат на изготовление. Делители пассивного типа бывают также регулируемые и нерегулируемые (рисунки).

Рисунок 13 Пассивные делители на косилках FELLA.

Рисунок 14 Косилка FELLA с гидравлическим валкоукладчиком Достоинством первых является получение валка любой ширины (в пределах регулировки), и любого расположения. Их недостаток — более сложная конструкция, чем у нерегулируемых делителей. Кроме сужения валка применяется оборудование для его расширения. Это способствует быстрой просушки срезанной травы. Однако в областях со скудными осадками его применение не целесообразно (рисунок).

Рисунок 15 Косилка DISCO 300С с устройством широкополосного распределения При наезде на препятствие возможны серьезные поломки роторов, бруса режущего. Для защиты косилок используют предохранители механические гидравлические. У механических выделяют предохранители рессорного, фрикционного, шарикового типов.

Рисунок 16 Предохранитель тяговый шарикового типа KRONE.

Рисунок 17 Схема срабатывания предохранителя фрикционного типа Достоинством предохранителей рессорного типа является достаточно большой угол, на который косилка может повернуться, это 260 градусов. Это обеспечивается за счет длинной направляющей. Недостаток их — недостаточная чувствительность при наезде на препятствие. Достоинством предохранителей фрикционного типа является простота изготовления и невысокая стоимость. При смазке поверхностей трения он срабатывает при усилии менее 3000 Н. он является самым оптимальным вариантом применения. Предохранители шарикового типа просты в изготовлении и обладают меньшей массой, по сравнению с остальными предохранителями. Их недостатком является появление ржавчины на самом шарике, и как следствие срабатывание при нагрузке в 4500 Н, приложенной посредине бруса. Предохранители гидравлические обеспечивают большую плавность поворота косилки при наезде на препятствие. Однако их конструкция достаточно сложна и требует значительных капитальных вложений (рисунок).

Рисунок 18 Косилка с гидравлическим предохранителем от KUHN.

Система навески на трактор самой косилки практически не модернизируется, однако существуют разработки рамы навески с регулируемой шириной рамы. Этим обеспечивается навеска на трактор любой ширины. Эта конструкция пока в разработке, и не была в продолжительной эксплуатации. Поэтому целесообразно применять имеющиеся схемы рамы навески.

Рисунок 19 Трехточечная система навески косилок CLAAS.

В дисковых косилках DISCO фирма CLAAS попыталась собрать все необходимые для уборки трав параметры: высокая производительность, невысокая металлоемкость, низкая стоимость и высокое качество. Благодаря низкому, для их большой зоны захвата, весу и чрезвычайно ровной работе привода, косилки DISCO могут устанавливаться на трактора относительно невысокой мощности. Эти крепкие, надежные, рассчитанные на большой срок службы косилки обладают совершенным срезом и аккуратной укладкой валков оптимального размера (рисунок).

Рисунок 20 Косилка DISCO 300 от фирмы CLAAS.

Кроме представленной на рисунке, косилки DISCO 300, модельный ряд фирмы CLAAS имеет также косилки DISCO 260 и DISCO 340, шириной захвата 2,6 м и 3,4 м соответственно.

Ядром конструкции каждой косилки DISCO является разработанный и испытанный во многих странах в самых сложных условиях эксплуатации косилочный механизм CLAAS. Он тысячекратно доказал свою высокую работоспособность и эксплуатационную надежность. Вдоль главной энергетической оси расположены медленно вращающиеся главные шестерни. Благодаря большому диаметру, в постоянном зацеплении находятся большое количество зубьев шестерен, что снижает потери при передаче энергии. Приводные шестерни косилочных дисков должны передавать только определенную часть мощности (рисунок).

Рисунок 21 Ротор режущего аппарата косилок CLAAS.

Высокостабильный корпус редуктора, многозубчатые промежуточные шестерни привода дисков и надежная установка каждого конструкционного элемента является дополнительными гарантами высокорентабельной работы и долговечности технике CLAAS (рисунок).

Ширина трактора не имеет значения. Благодаря регулируемым несущим болтам косилку DISCO очень просто настроить таким образом, чтобы зона захвата использовалась полностью. Дисковые рабочие органы активно подают растительную массу, а гладкая внешняя поверхность косилочного бруса обеспечивает беспрепятственную транспортировку корма даже при движении по склону. Однорычажная кинематическая схема позволяет не только поднять агрегат в горизонтальной плоскости на краю поля, но и переставить его в транспортное положение, без использования гидравлики трёхточечной навесной системы (рисунки ,).

Рисунок 22 Рычажная система косилок DISCO.

Для защиты от камней фирма CLAAS разработала муфты. При контакте с камнями эластичные муфты позволяют просто отбросить стальные зубья назад, и таким образом защищают их от повреждений (рисунок).

Рисунок 23 Срабатывание эластичной муфты Кроме этого на косилки DISCO устанавливаются предохранители тяговые рессорного типа, позволяющие при наезде на препятствие, увести режущий брус косилки на угол в 20о (рисунок).

Для укладки в валок срезанной растительной массы на косилках DISCO применяются различные варианты конструкции валкоукладчиков, позволяющие, как сузить валок скошенной травы, так и расширить его. Для сужения валка применяются активные рабочие органы — диски (рисунок), и пассивные — делители, которые бывают регулируемые и нерегулируемые (рисунок).

При изменении положения дышла, которое взаимосвязано с гидравлическим устройством управления установкой направляющих пластин валкообразователя, автоматически производится коррекция таким образом, чтобы между двумя лежащими рядом валками оставалось достаточно места для прохождения колёс трактора. За счёт этого предотвращается переезд и порча корма. Необходимую ширину можно легко установить из кабины трактора с помощью гидравлики посредством двух поворотных направляющих пластин валкообразователя. При перестановке направляющих пластин изменяется ширина и форма валка.

Для расширения валка фирма CLAAS разработала устройство широкополосного распределения. Устройство широкополосного распределения косилок DISCO 260 С/300 С не только экономит особенно ценное во время уборочной время, но и даёт выигрыш на технологии. Направляющие пластины равномерно распределяют поступающий от плющилки и уже взрыхленный корм по всей ширине рабочей поверхности (рисунок).

Косилочные агрегаты DISCO обеспечивают в любое время оптимальное прохождение растительной массы, хорошее качество работы и производительное, рентабельное скашивание независимо от площади поля.

KRONE.

Немецкая фирма KRONE с давних пор занимается изготовлением всевозможного оборудования для кормозаготовки: косилки, косилки с плющилкой, косилки с кондиционером, ворошилки, валкообразователи, пресс-подборщики рулонные, комбайны кормоуборочные. Известность фирме принесло изготовление и постоянное совершенствование выпускаемого оборудования, которое отличается известным немецким качеством и надежностью. В семействе косилок KRONE появилась новая модель EasyCut EC. Данная косилка является совершенно новой. В этой косилке появилась новая форма балки режущего аппарата EasyCut EC. С помощью V-образной балки режущего аппарата EasyCut EC, можно еще быстрее, легче и чище косить любую кормовую культуру. Совершенно по-новому сконструированный KRONE режущий аппарат «EasyCut EC», обеспечивает более легкое и качественное скашивание (рисунок).

Полностью вкруговую заваренный режущий аппарат и большие зубчатые шестерни для спокойной передачи усилия на рабочие органы — этим исключаются возможные потери смазки после работы машин в течении нескольких лет и более, а также его деформация.

Непосредственно прямая передача усилия и отсутствие опорного башмака — безпроблемное движение и чистый срез. На всех типах машин непосредственно прямая жесткая передача усилия с помощью карданных валов у редуктора.

. «EasyCut EC"обеспечивает еще более четкую работу новых косилок и равномерный чистый срез. Новая клинообразная форма режущего аппарата обеспечит: максимально низкий срез на лугах и высокий срез на высокостебельчатых культурах.

Фирма KRONE продает косилку с комбинированными рабочими органами — барабаны по краям и в центре, а диски с ножами между ними (рисунок).

Ширина захвата такой косилки 2,8 м. В семействе косилок KRONE имеются и более широкозахватные агрегаты — 4 м. (рисунок).

Широкие KRONE — защитные полозья обеспечивают минимальный износ балки режущего аппарата и чистую работу (см рис).

Рисунок 24 Защитные полозья Кроме этого на косилки KRONE устанавливаются предохранители тяговые шарикового типа, позволяющие при наезде на препятствие, увести режущий брус косилки на угол в 22о (рисунок).

Новые переходные плоскости между роторами этим KRONE также улучшает картину среза и защищает режущий аппарат от повреждений (см рис).

Все, приводящие режущий аппарат в рабочее состояние, силы передаются посредством больших зубчатых шестерен при числе оборотов всего лишь 850 мин-1. Это обеспечивает спокойную работу машины даже при тяжелых и длительных нагрузках. Второстепенные передачи на рабочие роторы смещены несколько вперед, что создает оптимальное перекрытие ножей и гарантирует чистый ровный срез (рисунок).

Рисунок 25 Передача вращения в режущем аппарате Привод от вала отбора мощности трактора осуществляется посредством одного или двух карданных валов, что обеспечивает копирование рельефа поля без поломок карданного вала (рисунок).

Рисунок 26 Привод режущего аппарата косилок KRONE.

Для укладки в валок срезанной растительной массы на косилках KRONE применяются различные варианты конструкции валкоукладчиков, позволяющие, сузить валок скошенной травы. Для сужения валка применяются активные рабочие органы — диски и пассивные — делители.

KUHN.

Фирма КУН (KUHN S.A.), г. Саверне, Франция, является бесспорным лидером в производстве оборудования для кормопроизводства, и основным конкурентом фирм CLAAS и KRONE. Продукция фирмы поставляется в страны Европы, Азии, Австралию и Новую Зеландию, составляя серьезную конкуренцию фирмам этих стран. Кроме этого фирма KUHN занимается производством оборудования для почвообработки, оборудования для сева различных типов, разбрасывателей удобрений.

Основными моделями, отвечающими требованиям сегодняшнего дня, являются модели GMD 400 — 800 и шириной захвата от 1,6 м до 3,1 м соответственно. В моделях GMD были собраны лучшие разработки фирмы KUHN. Модели оснащены тентом, предотвращающим разнос срезанной массы, современной системой навески, новым режущим аппаратом (рисунок).

Рисунок 27 Косилки GMD 500 и GMD 600.

Для удобства демонтажа косилки KUHN снабжены легкосъемными роторами и шестернями их привода (рисунок).

Для более качественного среза ножи режущего аппарата несколько наклонены. Это обеспечивает чистый срез (рисунок) и отсутствие потерь за косилкой.

Оригинальная конструкция передачи вращения от вала отбора мощности к роторам и конструкция самого ротора позволяет снизить потери при уборке трав Для обеспечения безопасности при работе косилку снабжают предохранительными устройствами, обеспечивающими работу косилки без поломок. В конструкцию косилок моделей GMD включены механические предохранители фрикционного типа, позволяющие при наезде на препятствие увести режущий брус косилки на угол в 23о за трактор. Для возвращения предохранителя в первоначальное положение трактористу достаточно сдать назад Кроме этого фирмой KUHN была разработана гидравлическая система LIFT CONTROL (рисунок), которая обеспечивает равномерный срез растений, продольное и поперечное перемещение агрегата. На таких косилках предохранитель гидравлического типа обеспечивает увод косилки при наезде на препятствие. Мощная гидравлическая система позволяет косить на склонах, косогорах, поднимать и удерживать косилку позади трактора при ее транспортировке Для укладки в валок срезанной растительной массы на косилках KUHN применяются различные варианты конструкции валкоукладчиков, позволяющие, сузить валок скошенной травы. Для сужения валка применяются активные рабочие органы — диски и пассивные — делители.

MARANGON.

Фирма «Марангон» (Marangon), Италия, изготавливает косилки, ворошилки, валкообразователи, прессподборщики рулонные. Эта фирма широко известна, как у себя на родине, так и за ее пределами, благодаря качественной продукции, сумевшей завоевать рынки Восточной и Западной Европы.

Основными на рынке моделями роторных косилок фирмы MARANGON, являются модели MDN 165, MDN 210, MDN 245, MDN 285, с шириной захвата 1,65 м, 2,1 м, 2,45 м и 2,85 м соответственно. Для того чтобы успешно конкурировать с мировыми производителями оборудования для кормопроизводства, фирма MARANGON внедрила в свои косилки все то новое, что существует в мире. Режущий аппарат косилок был изменен, изменился угол наклона ножа ротора к горизонту, что бесспорно улучшило качество среза. Кроме этого, Созданная фирмой MARANGON округлая форма ротора уже десять лет обеспечивает качественную работу косилок на полях разных стран Европы Привод от вала отбора мощности осуществляется карданным валом на контрпривод, а оттуда ременной передачей на редуктор. Барабаны стоящие по краям режущего бруса подают срезанную растительную массу на делители, которые в свою очередь сужают валок до нужного размера.

Для предотвращения от попадания камней в режущий аппарат, на косилках устанавливают механические предохранители фрикционного типа.

Для укладки срезанной растительной массы в валок на косилках фирмы MARANGON применяются делители активного и пассивного типов.

FELLA.

Фирма «Фелла» (FELLA), Италия, изготавливает косилки, ворошилки, валкообразователи. Фирма широко известна у себя на родине и начинает выходить на мировой уровень.

Имеющийся модельный ряд фирмы и качество работы косилок фирмы FELLA говорит о том, что фирма может с успехом конкурировать на мировом рынке с основными производителями косилок, ворошилок и других машин кормопроизводства.

Рисунок 28 Косилка SM 320.

Созданные фирмой косилки оборудованы современным режущим аппаратом, причем привод создан таким образом, что одна половина роторов вращается в одну сторону, а другая в противоположную сторону, чем обеспечивается предварительное сужение срезанной растительной массы (рисунок).

Кроме этого для сужения массы в валке используют активные валкоукладчики, дискового типа, и пассивные делители.

Рисунок 29 Модельный ряд косилок фирмы FELLA.

Кроме этого, по аналогии с фирмой CLAAS, были разработаны гидравлические валкоукладчики, позволяющие изменять направление укладки валка Для защиты от поломок режущего аппарата при наезде на препятствие, на косилках FELLA устанавливаются механические предохранители шарикового и рессорного типов.

С целью удовлетворения требований по сокращению времени уборки, расширению универсальности, возможности уборки культур, посеянных без рядков, ряд фирм разработали новые методы уборки кормовых культур. Наиболее удачным является режущий аппарат фирмы «Кемлер — Чемпион», который по определению фирмы явился «революционным», убирает культуры начиная от рапса, маиса до подсолнечника и кукурузы. Скорость уборки до 20 км/ч, при этом возможна уборка даже во время дождя (для переработки на муку или гранулы).

Фирма «Кемлер» представила новую самоходную универсальную косилку «Чемпион 8000» захватом 6,0 м. Она предназначена для скашивания кукурузы, маиса, подсолнечника, сорго, всех травянистых силосных культур, культур с многократной уборкой урожая. Учитывая, что эта машина не требует технического обслуживания, обеспечивается значительный резерв времени для уборки урожая. сеноуборочный косилка корм Косилки отечественного производства по виду источника энергии подразделяются на конные (К-1.4), тракторные (КФН-1.6; КС-2.1; КРН-2.1; КДП-4.0; КТП-6.0) и самоходные (СКП-10). Косилки плющилки бывают только тракторными и самоходными. По способу агрегатирования с трактором косилки бывают:

• o навесные (КФН-1.6; КС-2.1; КРН-2.1);
• o полунавесные (КДП-4.0);
• o прицепные (КТП-6.0).

Наибольшее распространение для кошения сеяных и естественных трав получили тракторные навесные однобрусные косилки. По расположению режущего аппарата относительно трактора они подразделяются на фронтальные (КФН-1.6), среднеи задненавесные (КС-2.1; КРН-2.1). Большинство однобрусных косилок навешивается сзади на трактор с помощью трехточечной навески. Режущий аппарат располагается справа по направлению движения трактора. Задненавесные косилки более универсальны и могут работать с разными тракторами. Они отличаются от средненавесных компактностью и быстротой навешивания.

Скоростная косилка КС-2.1 с шириной захвата 2.1 м предназначена для кошения сеяных и естественных трав во всех зонах страны на повышенных скоростях, по сравнению с другими косилками с пальцевым режущим аппаратом. Нож косилки совершает 1080 рабочих ходов в минуту. Машина агрегатируется с тракторами тяговых классов 0,6; 0,9 и 1,4.

Режущий аппарат представляет собой пальцевый брус с прикрепленными к нему пружинами и внутренними башмаками, пальцами и ножом, движущимся вдоль бруса. К брусу крепятся 27 пальцев с приклепанными к нему противорежущими вкладышами, кромки которых снабжены насечкой для предотвращения выскальзывания стеблей из раствора ножевой пары. Нож состоит из 27 режущих сегментов, расположенных с шагом 76.2 мм, приклепанных к спинке ножа. Он изготавливается из калиброванной полосы сечением 5.5×20 мм.