УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРЕЗАНИЯ И СБОРА ВЕРХУШЕК ВЫСОКОСТЕБЕЛЬНЫХ РАСТЕНИЙ Российский патент 1998 года по МПК A01D45/02 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для срезания и сбора верхушек высокостебельных сельскохозяйственных растений, например кукурузы, табака, сахарного тростника и других подобных культур. Может быть также использовано и для срезания и сбора дикорастущих целых растений, например камыша. При этом может найти применение как в виде отдельного уборочного агрегата, так и в виде составной части машины - ее верхнего яруса.

Известны устройства, работающие на принципе обрыва верхушек (метелок кукурузы), содержащие на каждый рядок растений по паре цилиндрических или бочкообразных встречно вращающихся барабанов, установленных под некоторым углом к горизонту (см. авт. св. СССР N 1209082, кл. A 01 D 45/02; патент США N 4041681, кл. A 01 D 45/02; патент США N 4219991, кл. A 01 D 45/02).

Недостатком этих устройств является сравнительно малое отделение (по длине) верхушек - только метелок, а также сложность сбора отбрасываемых вверх верхушек.

Известны устройства для срезания верхушек сельскохозяйственных растений, содержащие закрепленные на вертикальном приводном валу дисковые режущие рабочие органы (см. авт. св. СССР N 108552, кл. A 01 D 45/16; патент Франции N 1532050, кл. A 01 D 58/18). Функциональное их предназначение - срезание и разбрасывание верхушек по полю.

Однако использование этих устройств, в том числе и в сочетании с другими рабочими органами для сбора верхушек, непригодно из-за существенного усложнения конструктивных схем машин.

Известно устройство (см. авт. св. СССР N 1251820, кл. A 01 D 91/14), выполненное в виде горизонтально установленного режущего аппарата сегментного типа и размещенного за ним шнека для приема и транспортирования верхушек. Устройство представляет собой второй ярус кукурузоуборочной машины, при этом расположено справа по ходу движения.

Недостатками этого устройства являются большие потери листостебельной массы, что объясняется ненадежностью захвата (мотовило в устройстве отсутствует) срезанных верхушек и подачи их в шнек, увеличение габаритов кукурузоуборочной машины.

Известно устройство для срезания и сбора верхушек растений кукурузы, представляющее собой верхний ярус кукурузоуборочного комбайна (см. авт. св. СССР N 1484317, кл. A 01 D 45/02, 1989), содержащее левый и правый делители верхушек, срезающе-измельчающий аппарат, выполненный в виде горизонтально расположенного вала с закрепленными на нем ножами, вращающимися снизу вверх по отношению к растениям, заключенного в кожух с окном для ввода верхушек, пневмошвырковую трубу для отвода измельченной листостебельной массы, соединенную жестко одним концом с кожухом, а другим - шарнирно с камерой измельчителя, и установленные на каждый рядок растений под срезающе-измельчающим аппаратом транспортирующие механизмы, выполненные в виде бесконечных зажимных контуров.

Недостатком данного устройства является сохраняющееся присутствие определенной части потерь листостебельной массы из-за недостигнутой рациональной схемы срезания верхушек. Недостатком устройства является также сложность его конструкции, вызванная наличием на каждый рядок растений под срезающе-измельчающим аппаратом транспортирующих механизмов. Последние, кроме того, требуют еще и соответствующих механизмов привода.

Изобретение по авт. св. СССР N 1484317 (кл. A 01 D 45/02, 1989) является наиболее близким техническим решением к заявленному и выбрано в качестве прототипа.

Целью настоящего изобретения является снижение потерь листостебельной массы путем улучшения схемы срезания верхушек и упрощение конструкции устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство для срезания и сбора верхушек высокостебельных растений, содержащее левый и правый делители верхушек, срезающе-измельчающий аппарат, выполненный в виде горизонтально расположенного вала с закрепленными на нем ножами, вращающимися снизу вверх по отношению к растениям, заключенного в кожух с окном для ввода верхушек, и пневмошвырковую трубу для отвода измельченной листостебельной массы, соединенную жестко одним концом с кожухом, а другим - шарнирно с уборочным агрегатом, снабжено наклонным щитом, установленным над левым и правым делителями верхушек, перекрывающим боковыми сторонами внутренние рабочие поверхности делителей.

С целью улучшения процесса срезания и захвата верхушек ножами на различной высоте растений, наклонный щит выполнен регулируемым по углу наклона к горизонту и вылету, а передняя и задняя стенки кожуха срезающе-измельчающего аппарата выполнены регулируемыми по длине в виде соединенных внахлестку верхнего и нижнего элементов, при этом наклонный щит закреплен на регулируемом верхнем элементе передней стенки кожуха.

Кроме того, делители верхушек закреплены на кожухе срезающе-измельчающего аппарата с возможностью их установки в горизонтальное положение.

Такое выполнение устройства для срезания и сбора верхушек высокостебельных растений позволяет:
- во-первых, за счет установки над делителями верхушек, впереди передней стенки кожуха срезающе-измельчающего аппарата, наклонного щита, регулируемого по углу наклона к горизонту и вылету, добиться изменения схемы срезания верхушек в сторону ее улучшения (верхушки в предложенном устройстве срезаются в наклонном положении вперед по ходу движения агрегата, причем угол наклона верхушек может быть выбран наиболее оптимальным, исходя из условий срезания, захвата ножами и направленной подачи их в окно кожуха, что способствует снижению потерь листостебельной массы); за счет выполнения передней и задней стенок кожуха срезающе-измельчающего аппарата регулируемых по длине в виде соединенных внахлестку верхнего и нижнего элементов добиться эффекта улучшения процесса срезания и захвата верхушек при подъеме (или опускании) пневмошвырковой трубы вместе со срезающе-измельчающим аппаратом, т.е. достичь принятых исходных условий протекания процесса независимо от того, на какой высоте растений производится срез верхушек (в прототипе таких условий не имеется, так как в последнем верхушки подаются к срезающе-измельчающему аппарату в вертикальном положении, не являющемся лучшим в отношении ориентирования верхушек в окно кожуха (принимая при этом во внимание также и относительно большую их длину в сравнении с размером окна), что затрудняет поступление верхушек в окно кожуха);
- во-вторых, за счет найденного более простого решения, направленного на снижение потерь листостебельной массы при отделении верхушек от нижней части растений, исключить транспортирующие механизмы, имеющиеся в прототипе.

Известных решений (аналогов), которые содержали бы отличительные признаки предлагаемого объекта: наклонный щит, установленный над левым и правым делителями верхушек, перекрывающим боковыми сторонами внутренние рабочие поверхности делителей; с целью улучшения процесса срезания и захвата верхушек ножами на различной высоте растений щит выполнен регулируемым по углу наклона к горизонту и вылету, а передняя и задняя стенки кожуха срезающе-измельчающего аппарата выполнены регулируемыми по длине в виде соединенных внахлестку верхнего и нижнего элементов - ни в отечественных, ни в зарубежных патентно-информационных источниках не обнаружено.

Не обнаружено также аналогов, которые содержали бы отличительные признаки предлагаемого объекта: выполнение щита закрепленным на регулируемом верхнем элементе передней стенки кожуха срезающе-измельченного аппарата, а также выполнение делителей, закрепленных на кожухе срезающе-измельчающего аппарата с возможностью их установки в горизонтальное положение.

Поэтому предлагаемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предложенного устройства, вид сбоку; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1.

Устройство для срезания и сбора верхушек высокостебельных растений состоит из плоских левого и правого делителей 1 и 2 верхушек с разведенными в стороны носками, срезающе-измельчающего аппарата, выполненного в виде горизонтально расположенного вала 3 с закрепленными на нем ножами 4, вращающимися снизу вверх по отношению к растениям, заключенного в кожух 5 с окном 6 для ввода верхушек, пневмошвырковой трубы 7 для отвода измельченной массы в предусмотренный в конструкции уборочного агрегата сборник (не показан). Пневмошвырковая труба одним концом соединена жестко с кожухом 5 срезающе-измельчающего аппарата, а другим - шарнирно с уборочным агрегатом.

Для наклона верхушек перед их срезом устройство имеет наклонный щит, выполненный из двух, соединенных внахлестку частей 8 и 9 с возможностью регулирования его продольного вылета в зависимости от высоты растений.

Каждая из частей 8 и 9 наклонного щита представляет собой (в плане) равнобокую трапецию с большим основанием, направленным в сторону по ходу движения агрегата, а боковыми сторонами перекрывающими внутренние рабочие поверхности делителей 1 и 2. В продольном сечении каждая из частей 8 и 9 наклонного щита имеет форму лыжи с отогнутым вверх носком, находящимся со стороны большего основания трапеции.

С целью сохранения постоянного положения окна 6 при подъеме или опускании пневмошвырковой трубы 7 (что требуется при установке устройства на заданную высоту среза растений), передняя и задняя стенки кожуха 5 выполнены регулируемыми по длине в виде соединенных внахлестку соответственно элементов 10 и 11, 12 и 13. К элементу 10 у его нижнего обреза шарнирно присоединен наклонный щит.

Изменение угла наклона наклонного щита осуществляется с помощью силовых цилиндров 14 и 15. Подъем (или опускание) устройства на заданную высоту среза производится с помощью силовых цилиндров 16.

Устройство работает следующим образом.

При движении агрегата на убираемом участке высокостебельных растений (с предварительно проведенными регулировочными операциями: по установке устройства на заданную высоту среза растений, положения входного окна 6 срезающе-измельчающего аппарата, а также выбора угла наклона и продольного вылета наклонного щита, состоящего из трапециевидных частей 8 и 9) делителями 1 и 2 верхушки растений подводятся под плоскость наклонного щита и им же наклоняются вперед по ходу движения (учитывая, что щит выполнен перекрывающим боковыми сторонами зону захвата делителей 1 и 2, верхушки не могут попасть в пространство между делителями и боковыми сторонами щита. Это повышает надежность подвода и наклона верхушек).

Заняв наклонное положение, будучи прижатыми сверху щитом, ограниченные в перемещении в стороны делителями 1 и 2, а вперед встречным сопротивлением стоящих впереди растений, верхушки срезаются ножами 4, захватываются ими (упасть на нижние части растений или на землю из-за воздействия частых ударов ножей 4 не успевают) и подаются в окно 6.

При взаимодействии с нижним обрезом передней стенки кожуха 5 (элемента 10) верхушки измельчаются и транспортируются пневмошвырковой трубой 7 для их сбора.

Преимуществом предложенного устройства для срезания и сбора верхушек высокостебельных растений в сравнении с известным устройством (авт. св. СССР N 1484317 - прототип) является снижение потерь листостебельной массы, что достигается за счет более рациональной схемы срезания верхушек: в предложенном устройстве верхушки срезаются в наклонном положении и в окно кожуха срезающе-измельчающего аппарата подаются нижней ("комлевой") частью, будучи принудительно сориентированными в окно до начала их срезания.

Преимуществом устройства является решение, направленное на улучшение процесса срезания верхушек на различной высоте растений, что достигается за счет регулируемых по длине передней и задней стенок кожуха срезающе-измельчающего аппарата. Это способствует также снижению потерь листостебельной массы.

Кроме того, предложенное устройство в сравнении с прототипом отличается упрощением конструкции, снижением металлоемкости, что очевидно (транспортирующие механизмы и механизмы их привода в конструкции заявленного устройства отсутствуют).

Проведенные в 1989 - 1990 годах полевые испытания предложенного устройства на уборке верхушек спелой кукурузы показали высокую надежность технологического процесса при отсутствии, практически, потерь листостебельной массы.

Использование: сельскохозяйственное машиностроение, в частности устройства для срезания и сбора верхушек высокостебельных растений. Сущность изобретения: для снижения потерь листостебельной массы при отделении верхушек от нижних частей растений устройство состоит из левого и правого делителей 1 и 2 верхушек с разведенными в стороны носками, срезающе-измельчающего аппарата, выполненного в виде горизонтально расположенного вала 3 с закрепленными на нем ножами 4, заключенного в кожух 5 с окном 6 для ввода верхушек, пневмошвырковой трубы 7 для отвода измельченной массы. Пневмошвырковая труба 7 одним концом соединена с кожухом 5 срезающе-измельчающего аппарата, а другим - шарнирно с уборочным агрегатом. Для наклона верхушек вперед по ходу движения уборочного агрегата устройство имеет наклонный щит, установленный над делителями 1 и 2, перекрывающий боковыми сторонами внутренние рабочие поверхности делителей. Щит выполнен из двух, соединенных внахлестку частей 8 и 9 с возможностью регулирования его вылета и угла наклона к горизонту в зависимости от высоты растений. Для сохранения постоянного положения окна 6 при подъеме (или опускании) пневмошвырковой трубы 7 (что требуется при установке устройства на заданную высоту среза растений), передняя и задняя стенки кожуха 5 выполнены регулируемыми по длине в виде соединенных внахлестку соответственно элементов 10 и 11, 12 и 13. К элементу 10, у его нижнего обреза шарнирно присоединен наклонный щит. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для срезания и сбора верхушек высокостебельных растений, содержащее левый и правый делители верхушек, срезающе-измельчающий аппарат, выполненный в виде горизонтально расположенного вала с закрепленными на нем ножами, вращающимися снизу вверх по отношению к растениям, заключенного в кожух с окном для ввода верхушек, и пневмошвырковую трубу для отвода измельченной листостебельной массы, соединенную жестко одним концом с кожухом, а другим шарнирно с уборочным агрегатом, отличающееся тем, что оно снабжено установленным над левым и правым делителями верхушек щитом, выполненным регулируемым по углу наклона к горизонту, при этом ширина щита больше расстояния между делителями. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для улучшения процесса срезания и захвата верхушек ножами на различной высоте растений щит выполнен регулируемым по вылету, а передняя и задняя стенки кожуха срезающе-измельчающего аппарата выполнены регулируемыми по длине в виде соединенных внахлестку верхнего и нижнего элементов, при этом щит закреплен на регулируемом верхнем элементе передней стенки кожуха.