ЗЕРНОУБОРОЧНЫЙ КОМБАЙН Российский патент 1998 года по МПК A01D41/02 A01D41/00 

Изобретение относится к области сельскохозяйственной техники и может быть использовано для механизированной уборки зерновых культур.

В современной сельскохозяйственной технике известно большое количество комбайнов, предназначенных для уборки зерновых культур. Однако, несмотря на многообразие, современные комбайны состоят из одних и тех же основных частей, к которым относятся жатка, молотильное устройство, очистка, устройство для сбора и удаления отходов (копнитель), бункер, двигатель, ходовая часть, система передач, гидравлическая система, электрооборудование, кабина управления, и отличаются друг от друга конструктивным выполнением указанных основанных частей и наличием различных дополнительных устройств (см. А.Ф.Морозова "Зерноуборочные комбайны". М.: Агропромиздат, 1991).

Основными недостатками существующих комбайнов являются невысокие эффектность вымолота зерна и пропускания способность, их большие массогабаритные характеристики.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является зерноуборочный комбайн, содержащий жатку, измельчитель с устройством для поперечной резки стеблевого слоя, отражатель, молотильное устройство, размещенное в корпусе с направляюще-отражательными перегородками, устройства для принудительного осевого перемещения обмолачиваемой массы, очистку, устройство для сбора и удаления отходов, бункер, двигатель, ходовую часть, систему передач, гидравлическую систему, электрооборудование и кабину управления. Измельчитель в этом комбайне размещен между жаткой и молотильным устройством и состоит из противорежущего устройства и цилиндрического ножевого барабана. Молотильное устройство состоит из дек и параллельных осевых молотильных барабанов с закрепленными на них подбичниками с бичами, размещенных в корпусе таким образом, что между верхними поверхностями барабанов и направляющие-отражательными перегородками образуется свободное пространство. Параллельно каждому молотильному барабану в этом комбайне дополнительно установлены отбойные битеры с возможностью встречного относительно барабанов вращения, передние части которых выполнены в виде шнеков, установленных в открытых сверху желобах, а между ними размещен отражатель. Устройства для принудительного осевого перемещения обмолачиваемой массы выполнены в виде закрепленных на корпусе винтовых направляющих (см. авт. св. СССР N 741821 по кл. A 01 D 41/00 за 1989 г.).

К основным недостаткам описанного комбайна можно отнести невысокую эффективность вымолота зерна и пропускную способность, большие массогабаритные характеристики. Низкие эффективность вымолота зерна и пропускная способность обусловлены тем, что в этом комбайне колосья подвергаются обмолоту вместе со всей массой скошенных стеблей, которые существенно затрудняют выделение зерна и увеличивают загрузку молотильного устройства. Молотильное устройство в таких условиях неспособно обеспечить полный вымолот зерна, поэтому для его дальнейшего выделения необходима установка дополнительных устройств, что увеличивает массогабаритные характеристики комбайна, увеличенная загрузка молотильного устройства соломистой массой существенно снижает пропускную способность комбайна. Применение устройств, улучшающих режим работы отдельных частей комбайна, не позволяет устранить отмеченные недостатки, поскольку принципиальная технологическая схема его работы при этом не изменяется.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности вымолота зерна и пропускной способностью комбайна, уменьшение его массогабаритных характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что в зерноуборочном комбайне, содержащем жатку, измельчитель с устройством для поперечной резки стеблевого слоя, отражатель, молотильное устройство, размещенное в корпусе с направляюще-отражательными перегородками, устройства для принудительного осевого перемещения обмолачиваемой массы, очистку, устройство для сбора и удаления отходов, бункер, двигатель, ходовую часть, систему передач, гидравлическую систему, электрооборудование и кабину управления, в котором измельчитель размещен между жаткой и молотильным устройством и состоит из противорежущего устройства и цилиндрического ножевого барабана, молотильное устройство состоит из дек и параллельных осевых молотильных барабанов с закрепленными на них подбичниками с бичами, размещенных в корпусе таким образом, что между верхними поверхностями барабанов и направляюще-отражательными перегородками образуется свободное пространство, измельчитель дополнительно снабжен устройством для продольной резки стеблевого слоя, цилиндрический ножевой барабан измельчителя размещен под отражателем в открытой сверху цилиндрической камере, корпус молотильного устройства выполнен в виде воздушной камеры, снабженной цилиндрическим вентилятором и турбовентиляторами, которая в передней части с помощью продольных направляюще-отражательных перегородок разделена на сообщающиеся между собой верхнюю и нижнюю полости, открыта сверху и размещена под отражателем, а в задней сообщается с полостью устройства для сбора и удаления отходов, молотильные барабаны размещены в нижней полости воздушной камеры, а цилиндрический вентилятор воздушной камеры - выше цилиндрического ножевого барабана и его раструб направлен вдоль отражателя, турбовентиляторы установлены соосно с молотильными барабанами в передних частях их несущих валов и размещены в открытых со стороны воздушной камеры цилиндрических корпусах с воздухозаборниками, устройства для принудительного осевого перемещения обмолачиваемой массы установлены на молотильных барабанах, а деки с заднего конца выполнены короче молотильных барабанов.

Устройства для принудительного осевого перемещения обмолачиваемой массы могут быть выполнены в виде закрепленных на подбичниках граблеобразных хвостовиков, зубья которых изогнуты вдоль винтовых линий, проходящих вокруг молотильных барабанов, а подбичники молотильных барабанов - в виде продольных камер, открытых с переднего торца и закрытых с заднего, в тыльных по вращению боковых стенках которых имеются продольные щелевые прорези.

Наружные диаметры крыльчатых турбовентиляторов могут быть выполнены больше, чем наружные диаметры дек молотильного устройства.

Кроме того, с целью уменьшения дробления и потерь зерна в измельчителе устройство для продольной резки стеблевого слоя может быть выполнено в виде вала с циркулярными режущими дисками, по обе стороны которого попарно установлены передние и задние направляющие валки, устройства измельчителя могут быть открыты снизу и под ними установлено отгрузочное устройство.

В качестве отгрузочного устройства может быть использован колосовой шнек очистки, полость которого размещается впереди полости зернового.

Снабжение измельчителя устройством для продольной резки стеблевого слоя, размещение цилиндрического ножевого барабана измельчителя под отражателем в открытой сверху цилиндрической камере, выполнение корпуса молотильного устройства в виде воздушной камеры, снабженной цилиндрическим вентилятором и турбовентиляторами, которая в передней части с помощью направляюще-отражательных перегородок разделена на сообщающиеся между собой верхнюю и нижнюю полости, открыта сверху и размещена под отражателем, а в задней сообщается с полостью устройства для сбора и удаления отходов, размещение цилиндрического вентилятора воздушной камеры выше цилиндрического ножевого барабана измельчителя, а молотильных барабанов в нижней полости воздушной камеры, установка турбовентиляторов соосно с молотильными барабанами в передних частях их несущих валов позволяет обеспечить равномерное измельчение поступающей с жатки стеблевой массы и предварительное отделение колосьев, попадающих в молотильное устройство, от основной массы измельченных стеблей, что значительно увеличивает пропускную способность комбайна, а многократное прохождение колосьев через молотильное устройство дает возможность добиться практически полного вымолота в нем зерна и обойтись без дополнительных устройств для его дальнейшего выделения, что существенно уменьшает массогабаритные характеристики комбайна.

Установка на подбичниках граблеобразных хвостовиков позволяет обеспечить более равномерное перемещение обмолачиваемой массы вдоль осей молотильных барабанов, а выполнение дек короче молотильных барабанов - надежное удаление ее из молотильного устройства в устройство для сбора и удаления отходов.

Выполнение подбичников молотильных барабанов в виде продольных камер с боковыми щелевыми прорезями позволяет создать поперечные воздушные потоки, которые смещают обмолачиваемую массу к периферии молотильных барабанов, поддерживают на весу над молотильными барабанами движущиеся в сторону устройства для сбора и удаления отходов куски соломы и продувают ячейки дек молотильного устройства, что также способствует увеличению эффективности обмолота.

Выполнение наружных диаметров крыльчаток турбовентиляторов больше наружных диаметров дек молотильного устройства обеспечивает дополнительную очистку проходящей через деки зерновой смеси от сбоины с помощью создаваемой под ними воздушной струи, что улучшает условия работы решет очистки и уменьшает потери зерна.

Выполнение устройств измельчителя открытыми снизу и установка под ними отгрузочного устройства позволяют исключить потери зерна в измельчителе, а выполнение устройства для продольной резки стеблевого слоя в виде циркулярных режущих дисков -исключить дробление зерна при продольной резке стеблевого слоя за счет отсутствия на линии резания второй режущей кромки.

Устройство предлагаемого зерноуборочного комбайна показано на фиг. 1 - 3. На фиг. 1 приведен общий вид комбайна в продольном разрезе, а на фиг. 2, 3 показаны поперечный и продольный разрезы воздушной камеры и размещение в ней молотильных барабанов.

Зерноуборочный комбайн содержит жатку 1, измельчитель с устройствами для продольной и поперечной резки стеблевого слоя, отражатель 2, молотильное устройство, размещенное в корпусе, выполненном в виде воздушной камеры 3 с цилиндрическим вентилятором 4 и турбовентиляторами 5, очистку, устройство для сбора и удаления отходов 6, бункер 7, двигатель, ходовую часть, систему передач, гидравлическую систему, электрооборудование и кабину управления.

Устройство для продольной резки стеблевого слоя измельчителя состоит из передних направляющих валков 8, насаженных на ведущий вал циркулярных режущих дисков 9, и задних направляющих валков 10, а устройство для поперечной резки - из противорежущего устройства 11 и цилиндрического ножевого барабана 12, установленного в открытой сверху цилиндрической камере, выше которого размещены цилиндрический вентилятор 4 и отражатель 2. Раструб цилиндрического вентилятора 4 направлен вдоль отражателя 2.

Воздушная камера 3 с помощью направляюще-отражательных перегородок 13 в передней части разделена на сообщающиеся между собой нижнюю 14 и верхнюю 15 полости. В передней части она открыта сверху и размещена под отражателем 2, а задней сообщена с полостью устройства для сбора и удаления отходов 6.

Молотильное устройство состоит из двух параллельных вращающихся навстречу друг другу молотильных барабанов 16 и дек 17, установленных в нижней полости 14 воздушной камеры 3 таким образом, что между верхними поверхностями барабанов 16 и направляюще-отражательными перегородками 13 образуется свободное пространство. Подбичники 18 молотильных барабанов 16 установлены на сплошных цилиндрических основаниях 19, закрепленных на несущий валах 20, и выполнены в виде продольных камер, открытых с переднего торца и закрытых с заднего, в тыльных по вращению боковых стенках которых имеются продольные щелевые прорези 21. На подбичниках 18 закреплены граблеобразные хвостовики 22, зубья которых изогнуты вдоль винтовых линий, проходящих вокруг молотильных барабанов 16, а деки 17 в задней части короче молотильных барабанов 16.

Турбовентиляторы 5 установлены соосно с молотильными барабанами 16 и состоят из закрепленных в передних частях несущих валов 20 молотильных барабанов 16 крыльчаток 23, которые размещены в открытых со стороны воздушной камеры 3 цилиндрических корпусах с воздухозаборниками и наружные диаметры которых больше, чем наружные диаметры дек 17 молотильного устройства.

Очистка состоит из решет 24, вентилятора 25, зернового 26 и колосового 27 шнеков. Полость зернового шнека 26 соединена с бункером 7 зерновым элеватором 28, а полость колосового шнека 27 размещена впереди полости зернового под открытыми снизу устройствами измельчителя и соединена с верхней частью воздушной камеры 3 колосовым элеватором 29.

Комбайн работает следующим образом.

Скошенная жаткой 1 стеблевая масса поступает к измельчителю, где захватывается передними направляющими валками 8 и через задние направляющие валки 10 и противорежущее устройство 11 подается к цилиндрическому ножевому барабану 12. Выделенное при этом зерно ссыпается вниз в полость колосового шнека 27, вращающиеся с большой скоростью циркулярные режущие диски 9 осуществляют продольную резку поступающего слоя, а цилиндрический ножевой барабан 12 - поперечную и одновременно выбрасывает измельченную массу вверх к отражателю 2, где она попадает в создаваемую цилиндрическим вентилятором 4 воздушную струю. Ударяясь об отражатель 2, колосья частично обмолачиваются, теряют свою скорость и вместе с вымолоченными зернами и кусками стеблей падают вниз в открытую сверху переднюю часть верхней полости 15 воздушной камеры 3. Под действием воздушной струи, создаваемой вентилятором 4, легкие куски стеблей выдуваются в устройство для сбора и удаления отходов 6, а более тяжелые зерна и колосья падают вниз и по направляюще-отраажательным перегородкам 13 ссыпаются в нижнюю полость 14 воздушной камеры 3, где установлены молотильные барабаны 16. Вращающиеся навстречу друг к другу с большой скоростью молотильные барабаны 16 захватывают колосья и протягивают их вдоль дек 17. Вымолоченное при этом зерно и сбоина проходят сквозь деки 17 и падают вниз, а не прошедшие через деки 17 остатки колосьев и стеблей выбрасываются вверх в свободное пространство, образованное над молотильными барабанами 16. Вращающиеся совместно с молотильными барабанами 16 крыльчатки 23 турбовентиляторов 5 создают воздушный поток вдоль образующих молотильных барабанов 16 и одновременно нагнетают воздух в продольные камеры подбичников 18, откуда он вытекает через щелевые прорези 21. Выброшенная вверх смесь недомолоченных колосьев и стеблей под действием воздушного потока, создаваемого турбовентиляторами 5, смещается вдоль осей молотильных барабанов 16 и вновь падает вниз, постепенно перемещаясь от переднего торца воздушной камеры 3 к заднему, пока не выдуется в устройство для сброса и удаления отходов 6. Вытекающий из щелевых прорезей 21 подбичников 18 воздух смещает обмолачиваемую массу к периферии молотильных барабанов 16, продувает ячейки дек 17 и поддерживает на весу выдуваемые в копнитель 6 куски стеблей, не давая им свободно опускаться вниз, а изогнутые вдоль винтовых линий зубья граблеобразных хвостовиков 22 разрыхляют обмолачиваемую массу и дополнительно перемещают ее вдоль осей молотильных барабанов 16 к заднему концу дек 17, где она удаляется в устройство для сбора и удаления отходов 6. Прошедшая через деки 17 зерновая смесь попадает в воздушную струю, создаваемую под ними турбовентиляторами 5, под действием которой сбоина выдувается в устройство для сбора и удаления отходов 6, а оставшаяся смесь падает вниз на решета 24 очистки. Решета 24 очистки просеивают вымолоченное зерно в полость зернового шнека 26, откуда оно с помощью зернового элеватора 28 удаляется в бункер 7, а оставшиеся на решетах 24 остатки колосьев и сбоины попадают в полость колосового шнека 27, откуда вместе с ссыпавшимся из измельчителя зерном подаются на повторный обмолот и очистку в верхнюю часть воздушной камеры 3 колосовым элеватором 29.

Снабжение измельчителя устройством для продольной резки стеблевого слоя, размещение цилиндрического ножевого барабана измельчителя под отражателем в открытой сверху цилиндрической камере, выполнение корпуса молотильного устройства в виде воздушной камеры, снабженной цилиндрическим вентилятором и соосными с молотильными барабанами турбовентиляторами, выполнение подбичников молотильных барабанов в виде продольных камер с боковыми щелевыми прорезями, дек короче молотильных барабанов, установка на них граблеобразных хвостовиков позволяют значительно увеличить эффективность вымолота зерна в молотильном устройстве и повысить пропускную способность комбайна за счет предварительного измельчения стеблевой массы и отделения колосьев, попадающих в молотильное устройство, от основной массы измельченных стеблей, обеспечить равномерное перемещение обмолачиваемой массы вдоль осей молотильных барабанов с последующим удалением ее в устройство для сбора и удаления отходов, создать дополнительные поперечные воздушные потоки, которые смещают обмолачиваемую массу к периферии молотильных барабанов, поддерживают на весу над молотильными барабанами движущиеся в сторону копнителя куски стеблей и продувают ячейки дек молотильного устройства. Выполнение наружных диаметров крыльчаток турбовентиляторов больше наружных диаметров дек молотильного устройства обеспечивает дополнительную очистку проходящей через деки зерновой смеси от сбоины, выполнение устройства для продольной резки стеблевого слоя в виде циркулярных режущих дисков позволяет исключить дробление зерна при продольной резке стеблевого слоя, а размещение отгрузочного устройства под открытыми снизу устройствами измельчителя - исключить потери зерна в измельчителе.

Предлагаемый зерноуборочный комбайн позволяет обеспечить обмолот большого количества колосовых и метелковых зерновых культур с однородными биологическими и физико-механическими свойствами (пшеница, рожь, овес, гречиха и т.д.).

Для обмолота легкоповреждаемых зерновых культур (подсолнечник, горох, соя и т.д.), предварительное измельчение которых недопустимо, комбайн допускает простую переналадку путем замены вала с циркулярными режущими дисками измельчителя на еще одни направляющие валки, а цилиндрического ножевого барабана с противорежущим устройством - на дополнительный молотильный барабан с декой.

Все сказанное в целом дает возможность уменьшить массогабаритные характеристики комбайна; повысить эффективность вымолота зерна и увеличить пропускную способность комбайна; обеспечить стабильную работу воздушной камеры и молотильного устройства; улучшить условия работы решет очистки; снизить потери зерна и уменьшить его дробление; повысить надежность и эффективность работы комбайна.

Зерноуборочный комбайн может быть использован в сельском хозяйстве для механизированной уборки зерновых культур. Комбайн содержит жатку, измельчитель, размещенный между жаткой и молотильным устройством в виде молотильных барабанов с деками. Для повышения эффективности вымолота зерна и пропускной способности комбайна измельчитель снабжен устройст-вом для продольной резки стеблевого слоя, а корпус молотильного устройства выполнен в виде воздушной камеры, снабженной цилиндрическим вентилятором и турбовентиляторами. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Зерноуборочный комбайн, содержащий жатку, измельчитель с устройством для поперечной резки стеблевого слоя, отражатель, молотильное устройство, размещенное в корпусе с направляюще-отражательными перегородками, устройства для принудительного осевого перемещения обмолачиваемой массы, очистку и устройство для сбора и удаления отходов, в котором измельчитель размещен между жаткой и молотильным устройством и состоит из противорежущего устройства и цилиндрического ножевого барабана, молотильное устройство состоит из дек и параллельных осевых молотильных барабанов с закрепленными на них подбичниками с бичами, размещенных в корпусе таким образом, что верхними поверхностями барабанов и направляюще-отражательными перегородками образуется свободное пространство, отличающийся тем, что измельчитель дополнительно снабжен устройством для продольной резки стеблевого слоя, цилиндрический ножевой барабан измельчителя размещен под отражателем в открытой сверху цилиндрической камере, корпус молотильного устройства выполнен в виде воздушной камеры, снабженной цилиндрическим вентилятором и турбовентиляторами, которая в передней части с помощью направляюще-отражательных перегородок разделена на сообщающиеся между собой верхнюю и нижнюю полости, открыта сверху и размещена под отражателем, а в задней сообщается с полостью устройства для сбора и удаления отходов, молотильные барабаны размещены в нижней полости воздушной камеры, а цилиндрический вентилятор воздушной камеры - выше цилиндрического ножевого барабана измельчителя и его раструб направлен вдоль отражателя, турбовентиляторы соосно с молотильными барабанами в передних частях их несущих валов и размещены в открытых со стороны воздушной камеры цилиндрических корпусах с воздухозаборниками, устройства для принудительного осевого перемещения обмолачиваемой массы установлены на молотильных барабанах, а деки с заднего конца выполнены короче молотильных барабанов. 2. Комбайн по п.1, отличающийся тем, что устройства для принудительного осевого перемещения обмолачиваемой массы выполнены в виде закрепленных на подбичниках граблеобразных хвостовиков, зубья которых изогнуты вдоль винтовых линий, проходящих вокруг молотильных барабанов, а подбичники молотильных барабанов - в виде продольных камер, открытых с переднего торца и закрытых с заднего, в тыльных по вращению боковых стенках которых имеются продольные щелевые прорези. 3. Комбайн по п.1, отличающийся тем, что наружные диаметры крыльчаток турбовентиляторов выполнены больше, чем наружные диаметры дек молотильного устройства. 4. Зерноуборочный комбайн по п.1, отличающийся тем, что устройство для продольной резки стеблевого слоя выполнено в виде вала с циркулярными режущими дисками, по обе стороны которого попарно установлены передние и задние направляющие валки, устройства измельчителя открыты снизу и под ними установлено отгрузочное устройство. 5. Комбайн по пп.1 и 4, отличающийся тем, что в качестве отгрузочного устройства использован колосовой шнек очистки, полость которого размещена впереди зернового.