ОЧИСТКА ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА Российский патент 1994 года по МПК A01D41/12 A01F12/44 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к конструкции зерноуборочного комбайна.

Наиболее эффективно изобретение может быть использовано при уборке зерновых культур, например пшеницы, ячменя, риса, сои и других, а также семян бобовых (клевера, люцерны), семян злаковых (тимофеевки, райграса) а также семенников стеблевых и овощных культур.

Известны очистки зерноуборочных комбайнов, в которых использован вентилятор с двумя выходными патрубками и увеличенная за счет решетной надставки сепарирующая поверхность, а также нижнее решето, горизонтально установленное в нижнем решетном стане, и верхнее решето в виде соединенных шарнирно дополнительного жалюзийного решета, жестко закрепленного в остове верхнего решетного стана и имеющего механизм регулирования открытия гребенок, и удлинителя, имеющего механизм регулирования открытия гребенок и устройство регулирования угла наклона рамы.

Указанные аналоги имеют общий недостаток - недостаточно эффективно используется увеличенная сепарирующая поверхность, поскольку зерновой ворох подвергается интенсивному воздействию воздушного потока не с самого начала решетной надставки, а со второй трети ее и в ограниченной зоне. В связи с существенным гидравлическим сопротивлением перфорированной транспортирующей поверхности решетная надставка продувается в основном воздушным потоком, поступающим через вспомогательный канал. Направление поступающего к решетной надставке воздушного потока определяется ограничивающей канал сверху стрясной доской, т. е. приблизительно параллельно решетной надставке. Поэтому вход воздушного потока в первые гребенки решета наддува затруднен и в результате интенсивное обдувание начинается лишь с 7-8-й гребенки, т. е. со второй трети решетной надставки и обеспечивается на длине, соизмеримой с высотой выхода вспомогательного канала, т. е. на длине 3-4-х гребенок, что составляет около четверти длины всей решетной надставки. Такого короткого и смещенного от начала всплеска скорости достаточно при работе на сухом, вспушенном ворохе. Для обеспечения универсальности, т. е. качественной работы очистки и в сложных условиях (при уборке влажного и слежавшегося вороха, имеющего большую связность) такого короткого всплеска скорости уже недостаточно, чтобы расслоить ворох и сообщить примесям импульс, позволяющий преодолеть всю длину очистки во взвешенном состоянии. В результате верхнее решето не полностью разгружается от легких примесей, что приводит к увеличению потерь и снижению чистоты бункерного зерна.

Другим недостатком такой конструкции является то, что промежуточное решето с развитой сепарирующей поверхностью имеет только одну регулировку - открытие гребенок жалюзи, а в 4 раза более короткий по сравнению с ним удлинитель, имеет две регулировки - дополнительно регулировку угла наклона рамы, т. е. является более гибким элементом очистки, позволяющим лучше приспособиться к условиям уборки. Для получения качественных показателей процесса сепарации необходимо в одном элементе, удлинителе, совместить развитую рабочую поверхность с наличием двух регулировок. Тем самым существенно с учетом возможности второй регулировки повысится эффективность его воздействия на качество технологического процесса.

Еще одним недостатком такой конструкции является то, что нижнее решето в стане устанавливается горизонтально. При небольших подачах и работе на сухом ворохе такая установка нижнего решета обеспечивает удовлетворительные показатели работы очистки. При сепарации влажного засоренного вороха при горизонтальном расположении нижнего решета скорость движения вороха по решету велика и не все зерно успевает просеяться - часть его идет сходом. Для получения качественных показателей процесса сепарации необходимо увеличить сопротивление движению вороха за счет установки нижнего решета с подъемом по направлению движения.

Универсальным и эффективным будет устройство, в котором интенсивное обдувание решетной надставки обеспечено на большей части ее длины и с самого начала. Такое устройство позволит перед поступлением зернового вороха на верхнее решето выделить максимальное количество легковых примесей, обеспечивая высокое качество сепарации даже при уборке таких культур, как ячмень, рис и семенники стеблевых и овощных культур.

Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату является очистка комбайна, в которой вентилятор выполнен осевым в виде двух колес, установленных по краям корпуса, в котором радиально закреплены перегородки, верхними кромками примыкающие к переднему краю транспортирующей поверхности, а нижними связанные с обечайкой корпуса вентилятора, причем на выходе основного патрубка установлен пластинчатый дистpибутор воздушного потока, верхний край которого расположен под транспортирующей поверхностью, а нижний край - с зазором относительно стенки корпуса, при этом транспортирующая поверхность выполнена плоской и установлена с частичным перекрытием нижнего решета.

Целью изобретения является повышение качества сепарации и уменьшение потерь зерна за счет лучшего воздухо- распределения в рабочей зоне очистки при работе как на сухом, вспушенном ворохе, так и в сложных условиях при уборке влажного и слежавшегося вороха, имеющего большую связность.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для очистки верхнего вороха, содержащем стрясную доску с пальцевой решеткой и расположенной под последней решетной надставкой, верхнее и нижнее решета, транспортирующую поверхность, установленную с частичным перекрытием нижнего решета, причем под стрясной доской и транспортирующей поверхностью расположен корпус осевого вентилятора, выполненный в виде обечайки и сопряженных с ней передней и задней стенок, образующих основной и дополнительный патрубки с радиально закрепленными относительно оси вентилятора перегородками, верхний торец которых расположен в зоне начала транспортирующей поверхности, а нижний торец расположен над обечайкой с зазором, при этом внутри основного патрубка установлен дистpибутор для распределения воздушных потоков, а дополнительный патрубок оканчивается вспомогательным каналом, образованным стрясной и транспортирующей поверхностью, согласно изобретению передняя планка решетной надставки расположена во вспомогательном канале под пальцевой решеткой с образованием проема относительно заднего конца стрясной доски и выполнена обтекаемой формы, причем под пальцевой решеткой установлена жалюзийная гребенка. Такое конструктивное выполнение позволяет наиболее полно обеспечить воздухораспределение в соответствии с поставленной целью.

Усилению эффекта способствует выполнение промежуточного решета, имеющего только регулировку открытия гребенок, коротким с числом гребенок удлинителя серийной очистки, а удлинителя, имеющего дополнительно регулировку угла наклона рамы, длинным с числом гребенок верхнего решета серийной очистки, т. е. совмещение в одном элементе, удлинителе, развитой рабочей поверхности с наличием двух регулировок. В результате, повысится эффективность его воздействия на качество технологического процесса: эффективность очистки обеспечивает также установка нижнего решета в решетном стане с подъемом по направлению движения вороха посредством регулировочных отверстий и выполнение при этом передних отверстий решетного стана смещенными вниз по отношению к задним по меньшей мере на величину, равную расстоянию между осями отверстий, причем наклон решета тем больше, чем больше засоренность вороха.

На чертеже показано устройство для очистки зернового вороха согласно.

Очистка зерноуборочного комбайна содержит стрясную доску 1 с решетной надставкой 2, установленной с образованием проема 3, причем входная планка 4 решетной надставки выполнена обтекаемой формы, в конце стрясной доски с нависанием над проемом смонтирована пальцевая решетка 5, а под нею жалюзийная гребенка 6, верхний решетный стан 7 с жестко закрепленным в его остове промежуточным решетом 8, имеющим механизм регулирования 9 открытия гребенок 10 и соединенным с ним шарниром 11 удлинителем 12 верхнего решета, имеющим механизм регулирования 13 открытия жалюзийных гребенок 14 и устройство 15 регулирования угла наклона рамы и нижний решетный стан 16 с нижним решетом 17, фиксируемым в стане 16 в передних 18 и задних 19 отверстиях, скатом 20, транспортирующую поверхность 21 со скатным листом сбоины 22, корпус 23 вентилятора 24 с рабочими колесами осевого типа правого и левого вращения. Корпус 23 выполнен в виде части обечайки 25 и сопряженных с ней передней 26 и задней 27 стенок, образующих основной 28 и дополнительный 29 патрубки для распределения воздушных потоков. Причем внутри основного патрубка 28 смонтирован дистpибутор 30, а внутри дополнительного патрубка 29 установлены радиально закрепленные относительно оси вентилятора перегородки 31, образующие с передней стенкой 26 вспомогательный канал 32, высота которого на выходе определяется расстоянием между стрясной доской 1 и транспортирующей поверхностью 21. Верхний торец радиальных перегородок 31 расположен в зоне начала транспортирующей поверхности 21, а нижний торец - над обечайкой 25 с зазором. Группа передних отверстий 18 для установки нижнего решета смещена вниз по отношению к задним отверстиям 19 по меньшей мере на одно отверстие. Пальцевая решетка 5 может быть также дополнительно установлена на промежуточном решете 8 и/или в начале удлинителя 12.

Для отработки параметров проема (высоты проема, формы входной планки 4 решета наддува, жалюзийной гребенки 6 в конце стрясной доски с нависанием над проемом) были выполнены аэродинамические и технологические полевые испытания. При проведении испытаний высота проема на входе в решето наддува изменялась в диапазоне от 0 до 60 мм, т. е. достигала трех четвертей высоты вспомогательного канала 32. При проведении аэродинамических испытаний было установлено, что лучшее распределение воздушных потоков обеспечи- вается при установке передней планки обтекаемой формы. Полевые испытания показали, что при непредвиденных остановках комбайна без установки в конце стрясной доски с нависанием над проемом жалюзийной гребенки возможно попадание неотсепарированного вороха на транспорти- рующую поверхность и тем самым нарушение технологического процесса сепарации. Серия полевых опытов по оптимизации высоты проема была выполнена при различных параметрах поля: урожайности, засоренности вороха, влажности зерна и половы. При обработке результатов полевых испытаний в математической модели и высота проема оказалась тесно связанной как с влажностью зерна, так и с засоренностью вороха. Оптимальное значение высоты проема составляет 37,8 мм. Графическая интерпретация уравнения показала, что при повышенной засоренности вороха пpи влажности зерна, т. е. при работе в сложных условиях, для выполнения агротехнических требований (АТТ) высота проема может изменяться в определенном интервале. В частности, для исследованного диапазона параметров поля высота проема должна составлять 20-55 мм, т. е. 0,25-0,7 высоты вспомогательного канала.

В серии опытов на ячмене и пшенице по отработке параметров верхнего стана конструкции верхнего решета была изменена следующим образом. Промежуточное решето, имеющее только регулировку открытия гребенок, выполнено коротким с числом гребенок удлинителя серийной очистки z = 8, а удлинитель, имеющий дополнительно регулировку угла наклона рамы, длинным с числом гребенок верхнего решета серийной очистки z = 32. Металлоемкость при этом даже несколько снижается за счет того, что направляющая планка для промежуточного решета на верхнем стане становится короче, а производственные затраты являются минимальными. Обработка блока опытов показала, что полученная математическая модель является качественной - объясняет 79,9% изменчивости потерь за очисткой, а экспериментальный верхний стан положительно проявляет себя во всем блоке опытов с существенным вкладом в модель в 16,3%. В специальной серии опытов, включающей параметры верхнего стана вместе с параметрами поля, кроме верхнего стана в модель входит влажность зерна. Графическая интерпретация математической модели показывает, что во всем диапазоне влажности предлагаемая конструкция верхнего стана позволяет по сравнению с серийной снизить потери за очисткой в среднем на 31,8%. Таким образом, совмещение в одном элементе, удлинителе, развитой рабочей поверхности с наличием двух регулировок существенно повышает эффективность его воздействия на качество технологического процесса.

Положение нижнего решета в нижнем стане определяется фиксацией его в одном из пяти отверстий 18 спереди и отверстий 19 сзади. Оно оценивалось по специальным опытам. При проведении опытов номера отверстий отсчитывались сверху вниз и были изготовлены без смещения, но спереди были дополнительно изготовлены четыре отверстия. При одинаковых номерах отверстий спереди и сзади нижнее решето установлено горизонтально. Если номер переднего отверстия больше, чем заднего, то решето установлено с подъемом. Разность в одно отверстие обеспечивает угол подъема 1,3^о. Входные параметры модели: засоренность вороха, влажность зерна, отверстие нижнего стана переднее и заднее. Отверстие нижнего стана заднее оказывает влияние на потери на уровне 21% , а произведение переднего отверстия нижнего стана на засоренность вороха составляет 32%. Из модели следует, что для снижения потерь зерна нижнее решето сзади необходимо устанавливать в отверстие с меньшим номером, т. е. не ниже третьего среднего отверстия, а переднее не выше четвертого отверстия. Таким образом нижнее решето должно быть установлено с подъемом с разностью по меньшей мере на одно отверстие. Положение начала решета связано с засоренностью вороха. При большей засоренности вороха начало решета надо опускать, при меньшей - поднимать, т. е. эта разница тем больше, чем больше засоренность вороха. На сорные примеси в выбранном диапазоне фиксации отверстия нижнего стана переднее и заднее не влияют.

Очистка зерноуборочного комбайна работает следующим образом.

В процессе сепарации в устройстве для очистки зернового вороха последний поступает сначала на стрясную доску 1, затем пальцевой решеткой 5 предварительно расслаивается, причем длинные соломистые примеси ориентируются вдоль направления движения, и поступает на решетную надставку 2, где происходит обработка вороха воздушным потоком и разделение его на фракции. Прошедшая через надставку зерновая фракция поступает на транспортирующую поверхность 21. Далее зерновая фракция с транспортирующей поверхности 21, промежуточного решета 8 и большей части удлинителя 12 поступает на нижнее решето 17. При этом крупная фракция - солома, колосья и тому подобные идут сходом до конца удлинителя 12, где выделяются колоски. При прохождении зернового вороха по решетной надставке 2 промежуточному решету 8 и удлинителю 12 из него также выдувается легкая фракция. Остатки крупных примесей (части недомолоченных колосков, соломка и тому подобное) поступают в колосковой шнек (на чертеже не показан). Зерновая фракция, попавшая на нижнее решето 17, проходит окончательную обработку, зерно проходом поступает на скат 20 и далее в зерновой шнек. При прохождении зерна по нижнему решету 17 где оно проходит повторную обработку воздушным потоком, выделенные легкие примеси направляются за пределы очистки зерноуборочного комбайна или в копнитель (на чертеже не показан).

Такое выполнение очистки зерноуборочного комбайна позволяет обеспечить возможность создания высокоэффективных режимов работы, более гибко приспособиться к условиям уборки и, следовательно, снизить потери зерна за очисткой и повысить качество технологического процесса сепарации при уборке различных культур в разных почвенно-климатических условиях.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. В устройстве для очистки зернового вороха, содержащем стрясную доску с пальцевой решеткой и расположенной под последней решеткой надставкой, верхнее и нижнее решета, транспортирующую поверхность, установленную с частичным перекрытием нижнего решета, причем под стрясной доской и транспортирующей поверхностью расположен корпус осевого вентилятора, выполненный в виде обечайки и сопряженных с ней передней и задней стенок, образующих основной и дополнительный патрубки с радиально закрепленными относительно оси вентилятора перегородками, верхний торец которых расположен в зоне начала транспортирующей поверхности, а нижний торец расположен над обечайкой с зазором, при этом внутри основного патрубка установлен дистрибутор для распределения воздушных потоков, а дополнительный патрубок оканчивается вспомогательным каналом, образованным стрясной доской и транспортирующей поверхностью, согласно изобретению передняя планка решеткой надставки расположена во вспомогательном канале под пальцевой решеткой с образованием проема относительно заднего конца стрясной доски и выполнена обтекаемой формы, причем под пальцевой решеткой установлена жалюзийная гребенка, при этом удлинитель верхнего решета выполнен с площадью сепарирующей поверхности, большей по крайней мере в 1,5 раза по отношению к площади промежуточного решета, а нижнее решето установлено в решетном стане с подъемом по направлению движения вороха посредством регулировочных отверстий в решетном стане, передние из которых смещены вниз по отношению к задним по меньшей мере на величину, равную расстоянию между осями отверстий. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. ОЧИСТКА ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА, содержащая стрясную доску с пальцевой решеткой и расположенной под последней решетной надставкой, верхнее и нижнее решета, транспортирующую поверхность, установленную с частичным перекрытием нижнего решета, причем под стрясной доской и транспортирующей поверхностью расположен корпус осевого вентилятора, выполненный в виде обечайки и сопряженных с ней передней и задней стенок, образующих основной и дополнительный патрубки с радиально закрепленными относительно оси вентилятора перегородками, верхний торец которых расположен в зоне начала трансопртирующей поверхности, а нижний торец расположен над обечайкой с зазором, при этом внутри основного патрубка установлен дистрибутор для распределения воздушных потоков, а дополнительный патрубок оканчивается вспомогательным каналом, образованным стрясной доской и транспортирующей поверхностью, отличающаяся тем, что передняя планка решетной надставки расположена во вспомогательном канале под пальцевой решеткой с образованием проема относительно заднего конца стрясной доски и выполнена обтекаемой формы, причем под пальцевой решеткой установлена жалюзийная гребенка. 2. Очистка по п. 1, отличающаяся тем, что удлинитель верхнего решета выполнен с площадью сепарирующей поверхности большей по крайней мере в 1,5 раза по отношению к площади промежуточного решета. 3. Очистка по п.1, отличающаяся тем, что нижнее решето установлено в решетном стане с подъемом по направлению движения вороха посредством регулировочных отверстий, при этом передние отверстия решетного стана смещены вниз по отношению к задним по меньшей мере на величину, равную расстоянию между осями отверстий.