ЗЕРНОУБОРОЧНЫЙ КОМБАЙН Российский патент 1996 года по МПК A01D41/02 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности, к конструкциям зерноуборочных комбайнов.

Целью изобретения является повышение эффективности и экономичности уборки влажной зерновой массы.

На фиг. 1 изображен зерноуборочный комбайн для уборки влажной зерновой массы, вид сверху;
на фиг. 2 то же, вид сбоку;
на фиг. 3 топка с дозировкой подачи соломы после соломотряса в топку;
на фиг. 4 разрез А-А на фиг. 3;
на фиг. 5 разрез Б-Б на фиг. 3;
на фиг. 6 разрез В-В на фиг. 3;
на фиг. 7 разрез Г-Г на фиг. 4;
на фиг. 8 разрез Д-Д на фиг. 7;
на фиг. 9 разрез Е-Е на фиг. 7;
на фиг. 10 разрез Ж-Ж на фиг. 4;
на фиг. 11 разрез З-З на фиг. 10;
на фиг. 12 разрез И-И на фиг. 10;
на фиг. 13 сушилка с регулярно вращающимся псевдоожиженным слоем, разрез К-К на фиг. 1;
на фиг. 14 разрез Л-Л на фиг. 13;
на фиг. 15 разрез М-М на фиг. 13;
на фиг. 16 разрез Н-Н на фиг. 14;
на фиг. 17 разрез О-О на фиг. 14.

Зерноуборочный комбайн для уборки влажной зерновой массы /фиг. 1-17/, содержит раму 1, на которой смонтированы жатка 2, наклонная камера 3 с транспортером, молотильное устройство 4, соломосепаратор, выполненный в виде соломотряса 5, бункер 6 для зерна, конвейер 7 для подсушки хлебной массы расположен по периметру рамы 1. Начало конвейера 7 расположено под наклонной камерой 3, а выходной конец конвейера 7 перед молотильным устройством 4. Конвейер 7 размещен в теплоизоляционной галерее и выполнен в виде бесконечных тяговых элементов, соединенных поворотными траверсами, на которых смонтированы гребенки. В стенках конвейера 7 имеются направляющие, а концы траверсы расположены в этих направляющих. Зерноуборочный комбайн снабжен установленным за соломотрясом 5 транспортером 8 для подачи соломы на дозировочное приспособление, состоящее из наклонной плиты 9 с окном, перекрываемым подвижной плитой 10, установленной с уклоном в сторону выгрузки соломы из комбайна, направляющей наклонной плиты 11, установленной с уклоном в сторону топки 12, причем углы наклона плиты 9 и направляющей плиты 11 больше угла естественного откоса сухой соломы на гладкой поверхности плит 10 и 11. Топка 12 состоит из цилиндрического корпуса 13, бункера 14 для загрузки в топку соломы, зубчатых валков 15 с приводом, конического патрубка 16 с увеличивающимся сечением сверху вниз для подачи соломы в центр топки 12. Труба 17 концентрически расположена снаружи трубы 16 для ее тепловой защиты, снизу к торцу конической трубы 16 подсоединено отражающее кольцо 18, под которым на расстоянии не менее 1/4 диаметра 16 расположена горизонтальная перфорированная плита 19, расположенная концентрически по отношению к корпусу 13, перфорации 20 выполнены в виде арочных прорезей, расположенных по концентрическим окружностям с тангенциально направленными осями. К плите 19 снизу подсоединен конус 21, который соединен с патрубком 22, который связан через регулирующую дроссельную заслонку 23 с атмосферой, в верхней части топки 12 к внутренним стенкам корпуса 13 прикреплен конический отражатель 24 пепла и соломы, выполненный в виде усеченного конуса, ориентированного меньшим основанием вниз, в котором выполнены арочные прорези 25 выпуклостью вниз и с тангенциальным направлением осей, совпадающим с направлением арочных прорезей 20 в плите 19 топки, между коническим отражателем 24 и плитой 19 топки к внутренним стенкам корпуса 13 прикреплены винтовые ленты 26, наклоненные вниз под углом 45^o к стенкам, направление вращения винтовой ленты противоположно направлению вращения потока воздуха при его выходе из тангенциально направленных арочных прорезей 20 плиты 19, в винтовой ленте 26 выполнены арочные прорези 27, направленные выпуклостью вниз с направлением осей арочных прорезей, совпадающим с направлением осей арочных прорезей 25 в отражателе 24 пепла и соломы, в боковых стенках корпуса 13 на уровне выше плиты 19 встроены смотровые окна 28 для наблюдения горения соломы над плитой 19. Над коническим отражателем 24 к корпусу 13 тангенциально по направлению вращения газового потока в топке 12 подсоединена отводящая дымовая труба 29, к наклонному дну 30 топки подсоединен патрубок 31 с сошником 32 для отвода пепла в почву. Топка 12 дымовой трубой 29 соединена с подводящей трубой 33 циклона 34, имеющим выходной патрубок 35 сверху в центре и отводящий нижний патрубок 36, соединенный с сошником 37 для заделки пепла в почву. Отводящий патрубок 35 циклона 34 соединен дымоводом с конвейером 7 на половине его длины. К камере конвейера 7 на 1/4 ее длины от входного конца подсоединен отсасывающий вентилятор 38, а на 1/4 длины конвейера 7 от выходного конца перед молотильным устройством 4 подсоединен отсасывающий вентилятор 39. Комбайн (фиг. 13-17) снабжен сушилкой 40 с регулярно вращающимся псевдоожиженным слоем в виде цилиндрического вертикального корпуса с поярусно расположенными в нем чередующимися центробежными центростремительными воронками 41 и 42, ориентированными, соответственно, вершинами вверх и вниз. Центробежные воронки 41 имеют периферийные переточные цилиндрические течки 43, а центростремительные воронки 42 имеют центральные переточные цилиндрические течки 41, угол наклона образующих центробежных воронок 41 равен углу естественного откоса зерна, а угол наклона образующих центростремительных воронок 42 в 2-4 раза больше угла естественного откоса зерна. На центробежных воронках 41 выполнены перфорации в виде арочных прорезей 45, расположенных по концентрическим окружностям и с тангенциально направленными осями, а на центростремительных воронках 42 в периферийной части выполнены арочные прорези 46 с тангенциально направленными осями, расположенные по концентрическим окружностям, в средней и центральной части воронки 41 выполнены арочные прорези 47 с радиально направленными осями от периферии к центру. Сверху в корпусе сушилки 40 установлена центральная труба 48 для подачи влажного зерна, соединенная со шнеком 49, который в свою очередь соединен с нижней частью бункера 6. Снизу в корпусе сушилки 40 тангенциально подсоединена труба 50 для подачи горячих дымовых газов, которая подсоединена в свою очередь к патрубку 35 циклона 34, а сверху к корпусу сушилки 40 тангенциально подсоединен отводящий патрубок 51, соединенный тангенциально с циклоном 52. К нижней части корпуса сушилки 40 подсоединен сточный патрубок 53 высушенного зерна, соединенный в свою очередь с дополнительным бункером 54 высушенного и очищенного зерна. Центральная труба 55 циклона 52 соединена с всасывающим патрубком центробежного вентилятора 56, а сточная труба 57 циклона 52 соединена с бункером 6. Нагнетательный патрубок центробежного вентилятора 56 соединен трубой 58 с камерой конвейера 7, примерно на 1/4 ее общей длины. На трубе 50 установлена дроссельная заслонка 59 для соединения с атмосферой.

Зерноуборочный комбайн снабжен датчиком температуры окружающего воздуха, дымовых газов после циклона 34, перед корпусом сушилки 40, и в конвейерном устройстве 7, перед всасывающими вентиляторами 38 и 39 со стороны ввода дымовых газов из циклона 34, датчиками расхода дымовых газов и доли подаваемой соломы по степени перекрытия подвижной плиты 10 для автоматического управления заданного режима подсушивания влажной зерновой массы с помощью компьютерного устройства.

Целесообразно предусмотреть установку емкости с водой для противопожарных целей и для смыва пепла и золы из топки 12 и циклона 34.

Топка 12 снабжена патрубком и регулируемой дроссельной заслонкой для подачи воздуха в топку для горения в месте ввода соломы и охлаждения воздухом зоны подачи соломы. Стенки топки 12 циклона 34 корпуса сушилки 40, циклона 52 и всех патрубков, трубопроводов и дымоводов защищены теплоизоляционным слоем. Для зажигания соломы в топке используется форсунка с насосом для подачи дизельного топлива с запальником, которая также используется для подсушивания влажной массы в начальный период работы комбайна до поступления соломы в топку.

Отработанные дымовые газы двигателя зерноуборочного комбайна подаются непосредственно в циклон 34, где смешиваются с дымовыми газами, поступающими из топки 12.

Зерноуборочный комбайн работает следующим образом.

При уборке влажной зерновой массы, такой как рис, зерноуборочный комбайн (фиг. 1-17) используется в обычном варианте с подсушиванием влажной зерновой массы в конвейере 7. Влажная зерновая масса, срезанная жаткой 2 при прямом комбайнировании, подается наклонной камерой 3 в начале конвейера 7 и перемещается в молотильное устройство 4, контактирует с движущимся прямотоком внутри конвейера 7 воздухом на участке 1/4 длины конвейера, засасываемая вентилятором 38, затем контактирует противотоком с дымовыми газами, поступающими из циклона 34 по патрубку 35 в конвейер 7 и отсасываемый вентилятором 38 на участке конвейера 7, равной 1/4 его длины, далее на третьем участке конвейера 7, равной 1/4 его длины, влажная зернистая масса контактирует прямотоком с дымовыми газами, поступающими в контейнер 7 из циклона 34 по патрубку 35 и отсасываемым вентилятором 39, на последнем участке 1/4 длины конвейера 7, зерновая масса контактирует прямотоком с окружающим воздухом, поступающим через выходной конец конвейера 7 и отсасываемым вентилятором 39. На всех четырех участках конвейера 7 происходит контактирование влажной зерновой массы с воздухом и дымовыми газами, в результате чего влага из зерновой массы переходит в воздух и дымовые газы, причем наиболее интенсивно проходит процесс сушки при взаимодействии материала с дымовыми газами при противоточном их движении, а на последнем участке перед молотильным устройством 4 происходит сушка с охлаждением зерновой массы. В самом начале работы зерноуборочного комбайна дымовые газы образуются за счет сжигания дизельного топлива в топке 12 и выхлопных газов двигателя комбайна, а после поступления соломы в топку 12 подача дизельного топлива прекращается и дымовые газы образуются за счет сжигания соломы и выхлопных газов двигателя комбайна. Подсушенная в контейнере 7 зерновая масса подается в молотильное устройство 4, где обмолачивается и поступает на соломотряс 5, откуда зерно поступает в бункер 6 для зерна, а солома поступает на транспортер 8, по которому подается на наклонную плиту 9 с окном, перекрываемым подвижной плитой 10. Часть соломы, попавшая на отрегулированную плиту 10, выгружается в копнитель соломы, а другая часть соломы, попавшая в неперекрытую подвижной плитой 10 часть окна плиты 9 попадает на направляющую плиту 11, с которой солома захватывается вращающимися зубчатыми валиками 15 и подается в топку 12. Солома сгорает, в результате образуются дымовые газы, которые после разбавления воздухом до заданной температуры подаются в пространство конвейера 7 для сушки хлебной массы. Разбавление дымовых газов по заданной температуры осуществляется патрубком с дроссельной заслонкой 23 в топке 12.

Устройство для образования горячих газов работает следующим образом.

Воздух при горении соломы подсасывается вентиляторами 38 и 39 через дроссельную заслонку 23, конус 21, прорези 20 в плите 19 происходит горение соломы, поступающей по патрубку 16 и подаваемой зубчатыми валками 15 из бункера 14, куда поступает часть соломы, попавшая в непрекрытую подвижной плитой 10 часть окна плиты 9 на направляющую наклонную плиту 11.

Горение соломы в топке происходит во вращающемся потоке воздуха, выходящего из тангенциально направленных арочных прорезей 20 в плите 19 и соломе, при этом достигается тесный контакт между соломой и воздухом и полное сгорание соломы, что обеспечивает повышение температуры дымовых газов при меньшем количестве сжигаемой соломы, уменьшение габаритов узлов и устройства, уменьшение расхода энергии вентиляторами.

При подсушивании влажной зерновой массы в конвейере 7 в первый период сушки будет удаляться поверхностная влага соломы, половы и зерен, а также влага из крупных капилляров соломы и половы, а гигроскопическая влага зерен может быть удалена во второй период сушки через более продолжительное время.

Таким образом, при подсушивании влажной зерновой массы в конвейере 7 перед молотильным устройством 4 солома и полова будет иметь более низкую влажность, чем зерно, что благоприятно повлияет на полноту обмолота и сохранность недосушенного зерна от дробления его в молотильном устройстве 4.

Образующие при сжигании соломы зола и пепел из топки 12 по трубопроводу 31 сошником 32 и из циклона 34 по трубопроводу 36 сошником 37 заделываются в почву, в результате обратно возвращаются в почву имеющиеся в золе и пепле полезные для плодородия микроэлементы и минеральные соли.

При необходимости сушки очень влажного и засоренного зерна, поступающего в бункер 6, включают отсасывающий вентилятор 56, который отсасывает горячие дымовые из циклона 34 по трубе 50, корпус 40 сушилки и циклон 52 и включают шнек 49 для подачи влажного зерна из бункера 6 в верхнюю часть корпуса сушилки 40 по центральной трубе 48.

Сушка влажного зерна в сушилке происходит следующим образом.

Горячие дымовые газы поступают снизу в корпус сушилки 40 по трубе 50, проходят вверх через тангенциальные 46 и радиальные 47 арочные прорези центростремительных воронок 42 и через тангенциальные арочные прорези 45 центробежных воронок 41 взаимодействуют с высушенным зерном, поступающим сверху в корпус сушилки 40 по центральной трубе 48 и движущимся под действием сил тяжести и центробежных сил на центробежных и на центростремительных воронках 41 и 42, причем, на центробежных воронках 41 с тангенциальными арочными прорезями 45 высушиваемое зерно движется под действием центробежных и гравитационных сил от центра к периферии и перетекает через периферийные течки 43 вниз на нижележащие центростремительные воронки 42, на которых в периферийной части с тангенциальными арочными прорезями 46 на высушиваемый материал действуют гравитационные и центробежные силы, а в средней и центральной части центростремительных воронок 42 с радиально направленными арочными прорезями 47 на материал действуют инерционные и гравитационные силы, в результате чего высушиваемое зерно перемещается от периферии к центру, благодаря углу наклона образующих воронок 42 в 2-4 раза больше угла естественного уклона зерна, и стекает по центральным течкам 44 на нижележащие центробежные воронки 41 и т.д. При высоких скоростях дымовых газов на центробежной верхней воронке 41 при выходе газов через тангенциально направленные арочные прорези 45 развиваются центробежные силы, под действием которых при высоких линейных скоростях газа происходит сушка зерна и очистка зерна от половы, соломы и необмолоченных колосьев, а также пыли, которые поступают по тангенциально подсоединенной трубе 51 в циклон 52, где происходит отделение половы, соломы и пыли, попадающих по центральной трубе 55 циклона 52 через вентилятор 56 обратно в контейнер 7, а более тяжелые колосья и зерна стекают по сточной трубе 57 обратно в бункер 6. Высушенное и очищенное зерно из корпуса сушилки 40 стекает по сточной трубе 53 в дополнительный бункер 54, откуда выгружается в транспортные средства для отправки на хранение как высококачественная продукция. Регулирование температуры дымовых газов перед корпусом сушилки 40 осуществляется дроссельной заслонкой на патрубке 59 за счет подачи атмосферного воздуха. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 ЫЫЫ6 ЫЫЫ8 ЫЫЫ10 ЫЫЫ12 ЫЫЫ14 ЫЫЫ16

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к зерноуборочным комбайнам. Зерноуборочный комбайн содержит устройство для образования и подвода горячих газов и устройство для сушки зерна. Устройство для образования горячих газов выполнено в виде топки 12, над которой последовательно сверху вниз установлены бункер 14 и питатель, а внутри топки концентрично закреплен патрубок 16 в виде усеченного корпуса, меньшим основанием соединенный с питателем, а к большему основанию патрубка 16 присоединено отражающее кольцо 18. На дне топки 12 в его средней части смонтирован патрубок 22, имеющий в нижней части регулирующую заслонку 23, а его верхняя часть выполнена конической формы с направлением в сторону отражающего диска 18 большим основанием, на котором смонтирована плита 19 с перфорациями 20 в виде арочных прорезей, расположенных выпуклостью вверх с тангенциально направленными осями по концентрическим окружностям. При этом плита 19 размещена от отражающего кольца 18 на расстоянии не менее 1/4 среднего диаметра конического патрубка 16, в корпусе топки 12, выше плиты 19, выполнены окна 28 для наблюдения за горением. В верхней части корпуса топки 12 тангенциально подсоединен патрубок 29 для отвода горячих дымовых газов по направлению, совпадающему с направлением осей прорезей плиты 19, при этом дно топки 12 выполнено наклонным, а в его нижней части подсоединен патрубок 31 для отвода пепла, под патрубком 29 для отвода горячих газов концентрично относительно конического патрубка 16 смонтирован отражатель 24 пепла и соломы, выполненный в виде усеченного конуса, направленный меньшим основанием вниз, а на его боковинах имеются арочные прорези 25, направленные выпуклостью вниз с тангенциальным направлением осей. Под отражателем 24 пепла к корпусу топки 12 прикреплены ленты 26 по винтовой поверхности, наклоненные под углом 45 градусов к горизонтальной плоскости, в сторону, противоположную наклону осей арочных прорезей 25 отражателя 24 пепла и соломы. 17 ил.

Зерноуборочный комбайн, содержащий устройство для образования и подвода горячих газов и устройство для сушки зерна, отличающийся тем, что устройство для образования горячих газов выполнено в виде топки, над которой последовательно сверху вниз установлены бункер и питатель, а внутри топки концентрично закреплен патрубок в виде усеченного конуса, меньшим основанием соединенный с питателем, а к большему основанию патрубка присоединено отражающее кольцо, на дне топки смонтирован патрубок, имеющий в нижней части регулирующую заслонку, а его верхняя часть выполнена конической формы с направленным в сторону отражающего кольца большим основанием, на котором смонтирована плита с перфорациями в виде арочных прорезей, расположенных выпуклостью вверх с тангенциально направленными осями и по концентрическим окружностям, при этом плита размещена от отражающего кольца на расстоянии не менее 1/4 среднего диаметра конического патрубка, в корпусе топки, выше плиты, выполнены окна для наблюдения за горением, к верхней части корпуса топки тангенциально подсоединен патрубок для отвода горячих дымовых газов по направлению, совпадающему с направлением осей прорезей плиты, при этом дно топки выполнено наклонным, а к его нижней части подсоединен патрубок для отвода пепла, под патрубком для отвода горячих газов концентрично относительно конического патрубка смонтирован отражатель пепла и соломы, выполненный в виде усеченного конуса, направленный меньшим основанием вниз, а на его боковинах имеются арочные прорези, направленные выпуклостью вниз с тангенциальным направлением осей, под отражателем пепла к корпусу топки прикреплены ленты по винтовой поверхности, наклоненные под углом 45^o к горизонтальной плоскости в сторону, противоположную наклону осей арочных прорезей отражателя пепла и соломы.