РОТОРНЫЙ СОЛОМОСЕПАРАТОР Российский патент 1996 года по МПК A01F12/00 A01F12/30 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к сепарирующим устройствам зерноуборочных машин.

Известны роторные сепараторы с неподвижными пальцами, например, устройство по патенту ФРГ N3719858, кл. А 01 F 12/18, опубл. 28.07.88 г. Пальцы призваны снизить энергопотребление на процесс и уменьшить жгутообразование, однако неподвижные пальцы способствуют при уборке длинностебельных, влажных и засоренных культур наматыванию обрабатываемой массы на ротор, что резко повышает энергопотребление и приводит даже к нарушению техпроцесса. Кроме того, для осевого перемещения массы по кожуху с сепарирующей поверхностью на нем устанавливают винтовые направители, которые, взаимодействуя через массу с пальцами, усугубляют неравномерность перемещаемого слоя за счет нарастания его на рабочих поверхностях направителей, требуют дополнительных энергозатрат, а также приводят к дополнительному измельчению массы особенно при уборке сухого стеблестоя. Эти недостатки устранены в устройствах с подвижными относительно корпуса ротора пальцами.

Известен роторный сепаратор по патенту США N4574815, кл. А 01 F 7/06, опубл. 11.03.86 г. содержащий кожух с сепарирующей поверхностью и размещенный в нем ротор с продольными пазами в его корпусе, через которые периодически выходят из корпуса подвижные относительно этих пазов пальцы.

Недостатком устройства является ограничение его производительности из-за малого за один оборот перемещения пальца вдоль паза в корпусе ротора относительно поперечного размера этого корпуса, так как такое перемещение пальца обеспечено поворотом его на угол, ограниченный допускаемой величиной угла между пальцем и корпусом ротора в направлении перемещения пальца из-за закусывания и интенсивного затаскивания стеблей в паз корпуса ротора, которое нельзя предотвратить резиновым уплотнителем и которое приводит к тяжелым последствиям, включая возгарание. Поэтому средняя скорость перемещения вороха вдоль оси ротора отнесенная к частоте вращения ротора невелика, чем и сдерживается производительность устройства. Другим существенным недостатком прототипа является повышенные потери зерна за устройством, так как относительно размера корпуса ротора мала зона активного воздействия пальцев ротора на ворох ввиду одностороннего расположения траектории конца пальцев относительно кожуха с сепарирующей поверхностью и малого особого перемещения пальцами вороха за один оборот ротора, что увеличивает толщину слоя перемещаемого вороха и, следовательно, ухудшает сепарацию зерна, а одностороннее расположение траектории делает это устройство плохо приспосабливаемым для применения совместно с тангенциальным молотильным устройством в комбайне, что также повышает потери. Указанные недостатки заставляют даже применять два описанных выше ротора в одном кожухе, например, в устройстве по патенту США N4611606, кл. А 01 F 7/06, опубл. 16.09.86 г. И, наконец, еще одним недостатком прототипа является передача крутящего момента от корпуса на пальцы через перемещаемую поверхность контакта пальцев со стенками пазов, что приводит к интенсивному истиранию как пальцев, так и корпуса ротора.

Цель изобретения повысить производительность устройства и снизить потери зерна.

Эта цель достигается тем, что внутри ротора на его корпусе установлены по меньшей мере два шарнирных параллелограмма, эти параллелограммы связаны кинематически между собой, а на их шатунах рядами закреплены пальцы и направлены к периферии устройства так, что угол между поверхностью выступающего за корпус ротора пальца и этим корпусом в направлении перемещения пальца построенный из точки их пересечения в каждый данный момент времени не превышал значения π/2.. При применении заявляемого устройства совместно с тангенциальным молотильным устройством эта цель достигается еще и тем,что установлены два шарнирных параллелограмма и они размещены в параллельных плоскостях по разные стороны от оси вращения ротора, а пары их кривошипов имеют противоположное направление вращения, оси вращения кривошипов попарно соосны и пересекают ось вращения ротора, а шатуны с пальцами в каждый момент времени расположены симметрично этой оси.

Такое выполнение устройства позволяет с помощью одного ротора увеличить его производительность за счет того, что пальцы относительно корпуса ротора совершают поступательное движение и поэтому возникает возможность установить пальцы так и придать им такую форму, чтобы угол между поверхностью выступающего за корпус пальца и корпусом в направлении перемещения пальца построенный из точки их пересечения в каждый данный момент времени не превышал π/2, что практически исключает возможность затаскивания стеблей в корпус ротора, а поэтому позволяет для осевого перемещения вороха за один оборот ротора использовать круговую траекторию конца пальца практически полностью, то есть величину диаметра этой траектории, максимальный размер которого ограничен лишь размерами корпуса ротора.

Такое выполнение устройства позволяет также с помощью одного ротора увеличить обрабатываемую пальцами ротора зону, в которой они активно растаскивают, сдвигают и шевелят ворох, чем увеличивают сепарацию зерна сквозь ворох и увеличить поверхность кожуха охватывающего этот ротор за счет разносторонненаправленных траекторий концов пальцев, установленных рядами на разных шатунах шарнирных параллелограммов, что снижает толщину слоя перемещаемого вороха и улучшает сепарацию зерна сквозь ворох и сепарирующую поверхность самого кожуха, кроме того увеличение средней скорости осевого смещения вороха отнесенной к частоте вращения ротора также способствует уменьшению толщины слоя перемещаемого вороха. Такое выполнение позволяет избежать контакта пальцев со стенками пазов в корпусе ротора и их взаимного изнашивания.

Установка в корпусе ротора только двух шарнирных параллелограммов, размещенных на параллельных равноотстоящих от оси вращения ротора с кривошипами, имеющими противоположное направление вращения и расположением шатунов с пальцами в каждый данный момент времени симметрично оси вращения ротора позволяет лучше приспособить данное устройство в комбайне к применению с тангенциальным молотильным устройством, так как кожух в поперечном сечении приобретает вытянутую симметричную близкую к овальной форму. Выполнение осей вращения кривошипов шарнирных параллелограммов попарно соосными и пересекающими ось вращения ротора дозволяет упростить конструкцию устройства.

На рис.1 изображен вид сверху на устройство, на рис.2 поперечный разрез А-А.

Роторный соломосепаратор содержит кожух 1 с сепарирующей поверхностью 2, в котором размещен ротор 3. Корпус 4 ротора пустотелый, снабжен продольными пазами 5, приводится во вращение посредством шкива 6 клиноременной передачи. Корпус в комбайне установлен на опорах 7 и 8. Сквозь опору 8 проходит неподвижный вал 9, на котором закреплены конические шестерни 10 и 11. Шестерня 10 находится в зацеплении с коническими колесами 12 и 13 и они совместно помещены в корпус 14, а шестерня 11 с коническими колесами 15 и 16, которые совместно помещены в корпус 17. Корпуса 14 и 17 крепятся посредством кронштейнов из листового материала 18 и 19 к корпусу ротора 4. На валах колес 12 и 13 закреплены зеркально относительно оси ротора соответственно кривошипы 20 и 21, а на колесах 15 и 16 закреплены аналогичным образом соответственно кривошипы 22 и 23. Все кривошипы имеют одинаковый размер и установлены на равных расстояниях от оси вращения ротора. На кривошипах 20 и 22 шарнирно установлен шатун 24 так, что они образуют шарнирный параллелограмм. Соответственно кривошипы 21 и 23 с шатуном 25 образуют второй параллелограмм. На шатунах 24 и 25 установлены рядами пальцы 26 так, что пальцы направлены на разных шатунах в разные стороны и ориентированы к периферии устройства под углом не меньшим прямого. Концы пальцев заострены. Поверхность пальца в плоскости его относительно корпуса перемещения может быть криволинейной. На конечном участке кожуха 1 имеется сбросное окно 27 и лоток 28 под ним, а ротор в этом месте снабжен лопатками 29. Предлагаемое изобретение не ограничивается описанным вариантом исполнения. В корпусе ротора может быть размещено и большее количество шарнирных параллелограммов в зависимости от требуемой формы и относительных размеров кожуха 1. Каждый шарнирный параллелограмм может быть легко уравновешен с помощью противовесов, размещенных на их кривошипах.

Описанное устройство работает следующим образом. Из молотильного устройства комбайна ворох поступает в кожух 1, в котором вращается ротор 3. При вращении ротора вместе с ним вращаются корпуса 13 и 17 вокруг неподвижного вала 9. Поскольку конические шестерни 10 и 11 жестко закреплены на неподвижном валу 9, то конические колеса 12 и 15 в относительном движении вращаются в одну сторону, а колеса 13 и 16 в противоположную, а следовательно, и кривошипы попарно 20 и 22, а также 21 и 23 вращаются в разные стороны. Поэтому шатуны 24 и 25 с пальцами 26 движутся на своих уровнях относительно кожуха 1 в одну сторону. Пальцы 26 при своем движении изнутри корпуса 4 ротора 3 выходят через пазы 5 за пределы корпуса 4 и концы их при своем движении описывают вне корпуса сложные кривые Б и В, при этом пальцы внедряются в ворох и перемещают его по кожуху 1 с переменной скоростью к концу его. При движении пальцы растаскивают, сдвигают и шевелят ворох, не прижимая его при этом к кожуху, так как концы пальцев заострены. Воздействие пальцев на ворох осуществляется в значительной по объему зоне между корпусом ротора и кривыми Б и В. Составляющая перемещения вороха вдоль оси ротора за один оборот его составляет относительно прототипа значительно большую величину, что способствует наращиванию производительности устройства без нарастания толщины слоя транспортируемого пальцами вороха и его уплотнения, что исключает резко отрицательный эффект снижения сепарации зерна из такого вороха и предотвращает забивание устройства при увеличении производительности комбайна. Ворох, дойдя до концевой части кожуха, лопастями 29 через окно 27 сбрасывается на лоток 28, из которого поступает на землю или на рабочие органы, предназначенные для сбора или разбрасывания этого вороха.

Использование: в области сельскохозяйственного машиностроения, а именно, в сепарирующих устройствах зерноуборочных машин. Сущность изобретения: для повышения производительности устройства и снижения потерь зерна устройство содержит корпус 1 с сепарирующей поверхностью 2, внутри которого установлен ротор 3. Внутри ротора 3 на его корпусе установлены по меньшей мере два шарнирных параллелограмма, один из которых состоит из кривошипов 20 и 22 и шатуна 24, а другой - из кривошипов 21 и 23 и шатуна 25. Параллелограммы связаны кинематически между собой, а на их шатунах рядами в направлении периферии устройства установлены пальцы 26 так, что угол между касательной к рабочей поверхности пальца и корпусом ротора в направлении перемещения пальца по пазу в точке их пересечения в каждый данный момент времени не меньше прямого. При применении заявляемого устройства совместно с тангенциальным молотильным устройством в параллельных равноотстоящих от оси вращения ротора плоскостях установлены два шарнирных параллелограмма, пары их кривошипов имеют противоположное направление вращения, а шатуны с пальцами в каждый момент времени расположены симметрично оси вращения ротора, причем оси вращения кривошипов разных параллелограммов попарно соосны и пересекают ось вращения ротора 3. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. Роторный соломосепаратор, содержащий установленный в сепарирующем кожухе ротор с подвижными пальцами относительно его корпуса, имеющего продольные пазы для прохождения пальцев, отличающийся тем, что на внутренней поверхности корпуса ротора установлены кинематически соединенные между собой по меньшей мере два шарнирных параллелограммных механизма, при этом пальцы ротора установлены рядами на шатунах параллелограммных механизмов так, что угол между касательной в любой точке рабочей поверхности каждого пальца в направлении его перемещения и корпусом не меньше прямого. 2. Соломосепаратор, отличающийся тем, что два шарнирно параллелограммных механизма установлены в параллельных равностоящих от оси вращения ротора плоскостях, при этом шатуны параллелограммных механизмов расположены симметрично оси вращения, оси вращения кривошипов попарно соосны и пересекают ось вращения ротора, а пары кривошипов разных параллелограммов имеют приводы для обеспечения вращения в разные стороны.