КОСИЛКА С ВСАСЫВАЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ Российский патент 1995 года по МПК A01D34/38 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для уборки трав и других подобных растений.

Известна жатка, включающая режущий аппарат с пальцевыми брусьями, над пальцевым брусом расположено плоскощелевое сопло, задняя стенка которого герметично закреплена на пальцевом брусе, а передняя стенка по уровню пальцев по радиусу отогнута вверх в виде козырька. Сверху сопло двумя симметричными патрубками присоединено к двум спаренным вентиляторам (см. а. с. СССР N 1928269, кл. А 01 D 35/00).

Недостатком известной жатки является сложность ее узла всасывания и соответственно большая металлоемкость. Сложность узла всасывания обусловлена необходимостью иметь для обеспечения нормального технологического процесса всасывания два спаренных вентилятора с приводами, расположенных над режущим аппаратом. Их наличие повышает удельную металло- и энергоемкость косилки, что является фактором, отрицательно влияющим на качество работы косилки и ее надежность.

Известна косилка с всасывающим устройством, которая содержит режущий аппарат, расположенный в корпусе, закрытом в основном до рабочего отверстия, и гибкий всасывающий рукав, примыкающий на одном конце к корпусу, а на другом конце к основному вентилятору, который всасывает скошенную массу. Кроме того, для выравнивания скорости и давления воздушного потока по ширине корпуса и по глубине дополнительно имеются вентилятор, расположенный на корпусе, направляющий кожух для воздуха и направляющие отверстия для подачи воздуха по боковым стенкам корпуса [1]
Недостатком этой конструкции косилки с всасывающим устройством является сложность элементов для выравнивания скорости и давления воздушного потока по ширине и внутри всасывающего конфузора и ее высокая металло- и энергоемкость на единицу длины режущего аппарата. Эти недостатки обуславливают в свою очередь и сложность изготовления всасывающего устройства.

Цель изобретения упрощение конструкции всасывающего устройства, снижение ее металлоемкости и энергоемкости, упрощение изготовления при одновременном обеспечении эффективной работы устройства (обеспечение эффективного процесса всасывания с выравниванием полей скоростей по ширине и глубине конфузора устройства).

Эта многоцелевая задача решается внесением ряда изменений в устройство для всасывания стебельчатой массы. Первое изменение это исключение из устройства вспомогательных узлов для создания дополнительного воздушного потока в конфузоре устройства. Второе это изменение принципа выравнивания скорости воздушного потока в конфузоре за счет изменения его формы. Отсюда иная конструкция конфузора, связанная с изменением формы его элементов. И последнее изменение направлено, одновременно с изменением формы элементов устройства, на рациональный их раскрой и взаимное сочетание, что позволяет обеспечить наиболее простой и дешевый вариант изготовления.

Известная косилка с всасывающим устройством [1] содержит режущий аппарат, расположенный в корпусе, закрытом в основном до рабочего отверстия, и гибкий всасывающий рукав, примыкающий на одном конце к корпусу, на другом к основному вентилятору, который всасывает скошенную массу с корпуса. Корпус состоит из конфузора и заборного щитка перед ним. Конфузор же состоит из боковых направителей воздушного потока, верхней поверхности и нижнего основания, образующих входное и выходное отверстия. Верхняя поверхность конструкции выполнена вогнутой в сторону основания таким образом, что входное отверстие или выходное отверстие и часть всасывающего канала сужаются по высоте к продольной оси конфузора. В частности, верхняя поверхность может быть выполнена вогнутой так, что в поперечном сечении имеет дугу окружности, кривую вогнутую линию или ломаную линию, а в продольном прямую или ломаную линию. Упрощение изготовления конфузора достигается за счет того, что боковые направители конфузора выполнены в виде части тел вращения, например полуцилиндров, сходящихся в плоскости выходного сечения, а верхняя поверхность выполнена в виде части поверхности конуса или пирамиды. Изготовление может быть дополнительно упрощено, если для создания сужающегося канала вдоль оси конфузора не раскраивать всю его верхнюю поверхность, а прикрепить к верхней конусной поверхности с выпуклой стороны направляющую вставку.

Рассмотрим соответствие заявляемого технического решения критерию "существенные" отличия. Признак, заключающийся в том, что устройство для всасывания представляет собой закрытый корпус, состоящий из конфузора, щитка перед ним, известен. Известно также, что конфузор состоит из боковых направителей воздушного потока, верхней поверхности и нижнего основания. Признак, заключающийся в том, что верхняя поверхность выполнена вогнутой, в результате чего входное отверстие или отверстие и всасывающий канал на некотором расстоянии от входного сечения сужаются по высоте к продольной оси конфузора, не найден в патентных материалах. Не найдены и частные варианты выполнения верхней поверхности таким образом, что она имеет в поперечном сечении дугу окружности, кривую вогнутую линию или ломаную линию, а в продольном прямую или ломаную линию. Не найдено также изготовление данной формы конфузора из нескольких простых геометрических поверхностей.

Так как упрощение конструкции и изготовление конфузора с заборным щитком перед ним очевидно, а при этом сохраняется выравнивание скорости и давления по ширине и глубине конфузора, т.е. достигается цель, следовательно, решение соответствует критерию "существенные отличия". Одним из аргументов соответствия критерию "неочевидность" может быть то, что до заявляемого решения никто не использовал путь решения задачи выравнивания скоростей и давлений в конфузоре, хотя технических решений по этому вопросу очень много. Упрощение конструкции и изготовления конфузора очевидно без доказательств. Эффективность процесса выравнивания скоростей и давления проверена экспериментально, с использованием наиболее современных методов исследования воздушных потоков в конфузоре.

На фиг. 1 представлен конфузор с заборным щитком, вид сверху; на фиг. 2 то же, с подетальным изображением конфузора; на фиг. 3 то же, вид сбоку; на фиг. 4 вид Б на фиг. 2; на фиг. 5 разрез А-А на фиг. 2 с прямолинейной образующей в продольном сечении поверхности; на фиг. 6 то же, с ломаной образующей в продольном сечении верхней поверхности; на фиг. 7 и 8 поперечный профиль входного отверстия конфузора с двумя вариантами выполнения; на фиг. 7 с профилем верхней поверхности, выполненным по дуге окружности; фиг. 8 то же, с профилем, выполненным по ломаной линии.

Всасывающее устройство косилки включает конфузор 1 в целом и заборный щиток 2, соединенный с передней (входной) частью конфузора. Под заборным щитком 2 перед входным отверстием конфузора в нижней его части установлен режущий нож 3. Конфузор состоит из боковых направителей 4 полуцилиндрической формы, сходящихся в суживающейся части конфузора и образующих выходное окно 5 (фиг. 2), верхней поверхности 6 и нижнего основания 7. Эти элементы, будучи собраны в конфузор, образуют входное окно 8. В передней части конфузора 1 крепится заборный щиток 2, который состоит из трех простых элементом среднего щитка 9 и двух боковых в виде незаконченных полуцилиндров 10. Под верхней поверхностью 6 установлена направляющая вставка 11, сужающая всасывающий канал конфузора по ходу движения воздушного потока.

Верхняя поверхность 6 может быть выполнена различной формы. Так, поверхность может быть выполнена в виде части поверхности конуса или пирамиды (фиг. 5, 6). Она может быть выполнена такой, что ее поперечным сечением будет дуга окружности, кривая вогнутая линия или ломаная линия, а продольной образующей будет ломаная линия С₁, С₂ (фиг. 5, 6).

Косилка с всасывающим устройством работает следующим образом.

При движении косилки стебли травы попадают под заборный щиток 2 (фиг. 1). Под ним они подхватываются воздушным потоком, создаваемым вентилятором, и втягиваются через входное окно 8 в конфузор. Одновременно с втягиванием стеблей травы в конфузор они перерезаются ножом 3. Срезанная масса подхватывается воздушным потоком по всей площади входного окна 8 конфузора 1 практически с одинаковой скоростью. Выравненность скорости воздушного потока по ширине входного окна 8 и по глубине конфузора 1 обусловлена формой входного окна 8 и профилем поперечного сечения конфузора по глубине, созданных предлагаемой формой верхней поверхности 6. Масса, подхваченная выравненным по скорости воздушным потоком на входе, транспортируется через конфузор к выходному окну 5. Через него масса вентилятором подается в транспортное средство. В предлагаемой конструкции процесс транспортировки протекает надежно. Это обеспечено не только выравненностью скорости воздушного потока по ширине на входе и на определенном участке по глубине (участок с площадкой С₂, С₃ фиг. 5) но и тем, что к выходному окну 5 конфузор 1 расширяется. При такой конструкции конфузора скорость стебельчатой массы на расширенном участке падает, во всасывающем же окне 5 возрастает. Это обеспечивает надежное всасывание в выходное окно 5.

Технологическое преимущество предлагаемой конструкции конфузора в том, что процесс всасывания и транспортировки осуществляется одним общим потоком вместо двойного потока (основного и дополнительного) у прототипа. Это, в свою очередь, приводит к снижению затрат энергии на всасывание и транспортировку стебельчатой массы.

Техническое преимущество заключается в упрощении конструкции всасывающего устройства и в упрощении ее изготовления. Упрощение достигнуто за счет исключения узлов, создающих дополнительный всасывающий поток при одновременном изменении конструкции конфузора. Упрощение изготовления достигается за счет изготовления предлагаемой конструкции из простых геометрических элементов (полуцилиндров, части поверхности пирамиды, т.е. из треугольных элементов, и т.д.).

Данные преимущества приводят к снижению прямых и эксплуатационных затрат при изготовлении и эксплуатации.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для уборки трав и других сельскохозяйственных культур. Косилка содержит всасывающее устройство, включающее конфузор, состоящий из боковых направителей воздушного потока, верхней поверхности и нижнего основания. Конфузор имеет входное и выходное отверстия. Косилка содержит расположенный перед входным отверстием конфузора в плоскости нижнего основания режущий аппарат. Верхняя поверхность конфузора от выходного до входного отверстий выполнена вогнутой к продольной оси конфузора и понижающейся к выходному отверстию. Нижняя точка этой поверхности на уровне входного отверстия лежит не ниже поперечной горизонтальной оси входного отверстия. Данное выполнение позволяет обеспечить эффективное всасывание скошенного материала и упростить конструкцию. 2 з. п. ф-лы, 8 ил.

1. КОСИЛКА С ВСАСЫВАЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ, содержащая конфузор, состоящий из боковых направителей воздушного потока, верхней поверхности и нижнего основания и имеющий входное и выходное отверстие, и режущий аппарат, который расположен перед входным отверстием конфузора в плоскости нижнего основания, отличающаяся тем, что верхняя поверхность конфузора от выходного до входного отверстий выполнена вогнутой к продольной оси конфузора и понижающейся к входному отверстию, причем нижняя точка поверхности на уровне входного отверстия лежит не ниже поперечной горизонтальной оси входного отверстия. 2. Косилка по п.1, отличающаяся тем, что вогнутая поверхность выполнена в виде части тела вращения конуса или пирамиды, причем нижняя точка поверхности во входном сечении расположена не ниже поперечной горизонтальной оси входного отверстия. 3. Косилка по п.2, отличающаяся тем, что верхняя вогнутая поверхность выполнена из двух сходящихся к продольной оси граней пирамиды и снабжена вставкой, установленной с внутренней стороны поверхности вдоль линии ребра.