ПОДБОРЩИК ВАЛКОВ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР ЧУБИКОВА Н.Е. (ПВЗКЧ) Российский патент 1998 года по МПК A01D89/00 A01D41/10 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к подборщикам полотенно-транспортного типа, специально предназначенным для подбора валков просушенной стебельной массы зерновых культур - колосовых, крупяных, бобовых, риса, семенников трав, сахарной свеклы, которые могут быть использованы в агрегате с зерноуборочными комбайнами, а также с копнителями и рулонообразователями.

Известен навесной подборщик валков зерновых культур полотенно-транспортного типа ППТ-3, выпускавшийся в 1965 - 1977 гг. Миллеровским заводом Главкомбайнпрома СССР, включающий передний и задний валы, натянутое на них бесконечное полотно транспортера подбирающего механизма в виде двух параллельных лент, на поверхности которых закреплены сдвоенные пружинные подбирающие пальцы продольными и поперечными рядами, валы и полотно ограничены с боков бочинами, имеющими узлы регулировки натяжения полотен транспортера, впереди каждая бочина опирается на башмак или флюгерное колесо, копирующее рельеф поля, а сзади вместе с концами заднего вала опирается на два кронштейна, которыми подборщик прикреплен к передней части платформы жатки комбайна, снабженной приемным шнеком с эксцентричными пальцами в его средней части (см. полотенно-транспортерный подборщик ППТ-3. Устройство. Сборка. Применение. Уход. Северо-Кавказское ЦБТИ Ростов-на-Дону 1966 - аналог).

Этот подборщик имел множество существенных недостатков. Во-первых, большую удельную материалоемкость на метр ширины захвата: при массе 166 кг и ширине захвата 3 м удельная материалоемкость 55,3 кг/мм. Во-вторых, при малом диаметре переднего-подбирающего вала - 83 мм относительно большое расстояние между осями валов, примерно 515 мм, а в результате завышенное расстояние между девятью его поперечными рядами подбирающих пальцев по ходу движения полуполотен транспортера подбирающего механизма, равное 145 мм, с отношением этого расстояния - шага пальцев по ходу полотна - к диаметру переднего - подбирающего вала оказалось завышенным, равным 1,75. Столь большое соотношение не может обеспечивать даже минимально удовлетворительного качества подбора стебельной массы валка даже при полуторном превышении скорости полотна транспортера над поступательной скоростью зерноуборочного агрегата, а это сдерживало производительность зерноуборочного комбайна, скорость уборки, увеличивало потери зерна и издержки.

Известен и наиболее близкий к предлагаемому подборщик валков зерновых культур, так называемой улучшенной конструкции, ППТ-3А, выпускаемый с 1977 г. и по настоящее время заводом "Миллерово-сельмаш". Этот подборщик также включает два вала, передний и задний, на которые натянуто полотно транспортера подбирающего механизма в виде шести параллельных лент толщиной 3,5 мм, шириной по 450 мм, на поверхностях которых закреплены сдвоенные пружинные подбирающие пальцы продольными (по ходу движения полотна на валах) и поперечными параллельными рядами. Валы и полотно транспортера ограничены с каждой стороны бочинами, на которых смонтированы два узла регулировки натяжения полотна транспортера. Впереди каждая бочина опирается на башмак или флюгерное колесо, копирующие рельеф поля независимо один от другого и от жатки комбайна, а сзади вместе с концами заднего вала опирается на два кронштейна, которыми подборщик прикреплен к передней части платформы жатки комбайна, снабженной приемным шнеком с эксцентричными пальцами в его средней части. Кроме того, подборщик включает два уравновешивающих пружинных устройства, съемник массы, решетку нормализатора, привод подбирающего механизма транспортера, два фиксирующих устройство для транспортного положения (См. Проспект ВДНХ СССР, разрешенный к печати 5 января 1977 г. по заказу N 3136 - прототип).

К сожалению, и этот подборщик имеет ряд существенных недостатков. Масса его достигла неподъемной для одного комбайна величины 250 кг, а удельная материалоемкость на метр захвата 83,3 кг, т. е. эти параметры ухудшились (увеличились) в сравнении с аналогом больше, чем в 1,5 раза. Расстояние между осями валов также не уменьшено, что требовалось сделать, а увеличено с 515 мм до 618 мм, в результате чего между валами транспортера и внутренней частью полотна была вынужденно применена толстостенная стальная труба, диаметром 66 мм, длиной 3 м, соединенная с муфтами бочин специально для устранения глубокого провисания средней - верхней части полотна транспортера, нагруженного сдвоенными пружинными пальцами, закрепленными на нем индивидуально посредством стальных оснований, и дополнительно в работе еще и стебельной массой валка. Однако главный недостаток при увеличении расстояния между осями валов с 515 мм у аналога до 618 мм у прототипа заключается в том, что несмотря на увеличение количества поперечных рядов подбирающих пальцев с 9 до 10, а диаметра переднего вала с 83 до 100 мм, не уменьшило расстояние между рядами пальцев по ходу полотна транспортера, а увеличило со 145 мм до 155 мм, а отношение шага пальцев к диаметру переднего - подбирающего вала, характеризующее подбирающую способность подборщика и влияющее на поступательную рабочую скорость комбайного агрегата, на его производительность, осталось все также необоснованно завышенным, равным 1,55 (чуть лучше, чем у аналога 1,75), т. е. сдерживающим качество и скорость уборки (производительность агрегата), увеличивающим издержки.

Цель изобретения - уменьшение удельной материалоемкости подборщика на метр ширины захвата, улучшение его подбирающей характеристики и увеличение производительности всего зерноуборочного агрегата-комбайна с подборщиком.

Поставленная цель, направленная на решение острейшей народно-хозяйственной проблемы России - увеличение валовых сборов зерна с наименьшими издержками на единицу продукции производства, достигается уменьшением расстояния между осями переднего и заднего валов подборщика с 618 мм до предела 370 - 450 мм, с увеличением угла между межосевой линией и горизонтальной прямой, исходящей из центра (оси) переднего (подбирающего) вала с 16^o до предела 20 - 24^o с соответствующими уменьшениями - длины транспортного полотна (лент) и шага пальцев по ходу движения полотна до пределов 1,00 - 1,15 диаметра переднего - подбирающего вала, с допуском увеличения этого предела до 1,155.

На фиг. 1 схематично изображен подборщик валков зерновых культур ПВЗКЧ, закрепленный на жатке комбайна, вид сбоку; на фиг. 2 - схема развертки ленты полотна транспортера подбирающего механизма подборщика по фиг. 1, вид сверху; на фиг. 3 - схема технологического процесса работы подборщика ПВЗКЧ; на фиг. 4 - характеристика подбирающей способности (качества работы) подборщика ПВЗКЧ с шагом пальцев по ходу полотна из предела 1,00 - 1,15 диаметра переднего - подбирающего вала; на фиг. 5 - характеристика подбирающей способности подборщика - прототипа ППТ-3А с шагом пальцев по ходу полотна, равным 1,55 диаметра переднего - подбирающего вала.

Подборщик валков зерновых культур ПВЗКЧ (фиг. 1, 2) включает следующие элементы конструкции, относящиеся к настоящей заявке: передний вал 1 с его осевой линией ОЛ; задний вал 2 с его осевой линией 03; многослойное прорезиненное полотно транспортера, состоящее из нескольких, например из шести лент 3, работающих параллельно, но независимо одна от другой, с закрепленными на их поверхностях параллельными рядами по ходу движения лент полотна, с шагом, равным t_пх, сдвоенными пружинными пальцами 4, направленными своими концами против движения полотна (U_п; две бочины 5 с ветровыми щитами; два устройства 6 для натяжения полотна транспортера; два копирующих рельеф поля башмака или флюгерных колеса 7, два установочных кронштейна 8 для крепления подборщика на жатке комбайна 9, имеющей приемно-транспортирующий шнек 10 с эксцентрично выдвигающимися пальцами и др.

Работает подборщик ПВЗКЧ следующим образом (фиг. 1, 3 и 4). Валы 1 и 2, получив вращательное движение по часовой стрелке от привода мотовила жатки 9, ведут полотно 3 с подбирающими пальцами 4. Когда передний вал 1 приблизится к валку, пальцы 4, наклоненные против хода полотна и расположенные на его нижней ветви примерно горизонтально, поворачиваясь вокруг вала на 180^o, принимают такое положение, которое, начиная практически от вертикального A3, B3, позволяет им активно прочесать стерню и поднять сухую стебельную массу валка даже с почвы на верхнюю ветвь полотна 3. При этом через промежуток меньше, чем диаметр вала (скорость полотна как минимум на 10% выше поступательной скорости агрегата) стерню начинает прочесывать следующий ряд пальцев A4, B4, за ним A5, B5 и т.д. с очень малыми зонами неподбора, равными C4, B3, B4; C5, B4, B5 и т.д. Как только стебли валка окажутся поднятыми на полотно 3, пальцы 4 подборщика вновь принимают горизонтальное положение, но уже на верхней ветви полотна. И в этом положении пальцы выполняют полезную работу: разравнивают массу валка перед ее подачей в молотилку комбайна, не разрывая валок на отдельные порции. Поворачиваясь на 180^o вокруг заднего вала 2, пальцы 4 отбрасывают стебли валка на платформу жатки 9 под шнек 10, выскальзывая из стебельной массы, и за счет его наклона, и за счет поступательной скорости агрегата пальцы уходят под задний вал, приняв горизонтальное положение.

Анализируя работу подборщика-прототипа ППТ-3А с большим шагом пальцев по ходу движения полотна в 1,5 раза (фиг. 5), видим, что при том же минимальном (на 10%) превышении скорости полотна и оснований пальцев над поступательной скоростью агрегата (v_агр), он дает разрывный процесс подбора валка: пальцы A3 B3 вышли из рабочей зоны, а пальцы следующего поперечного ряда A4 B4 не замкнулись с ними. То же самое и между пальцами A4 B4 и A5 B5 и т.д. Подборщик с шагом пальцев по ходу полотна, большим, чем 1,00 - 1,15 диаметра переднего (подбирающего) вала, приводит к значительным потерям зерна в виде колоса и метелок, если скорость полотна и оснований пальцев минимально превышает поступательную скорость уборочного агрегата. Обычно же для устранения потерь зерна в метелках и колосом практикуют значительное превышение скорости полотна над поступательной скоростью агрегата. Однако в этом случае увеличатся потери свободным (вымолоченным пальцами подборщика) зерном в зоне подбора. Если, например, скорость агрегата 7,2 км/ч, 2 м/с, то, чтобы подборщик ППТ-3А работал как ПВЗКЧ, необходимо транспортеру придать скорость, в 1,5 раза большую, т. е. 3 м/с. В этом случае концы пальцев при обходе переднего вала будут иметь скорость около 10 м/с, так как расстояние от вала до конца пальца больше 2-х радиусов вала. Естественно, что удары концов пальцев о массу валка с такой скоростью будут вымолачивать зерно, терять его. При этом, естественно, ускорится и износ подборщика, сократится его эксплуатационная надежность и долговечность. Больше того, значительное превышение скорости движения полотна над поступательной скоростью комбайна приведет и к разрыву малосвязных валков, подбрасыванию порций легких стеблей за пределы подборщика. Комбайнеры вынуждены сдерживать поступательную скорость агрегата, производительную уборку, если молотилка даже не загружена.

Заключение. Предлагаемый к патентованию подборщик валков зерновых культур ПВВКЧ, имеющий в сравнении с прототипом (ППТ-3А) меньшее межосевое расстояние в 1,37 - 1,87 раза (618:370-450 мм); меньшее соотношение шага подбирающих пальцев по ходу полотна к диаметру переднего подбирающего вала в 1,35 - 1,55 раза (1,55:1,15-1,00); большие углы подъема стебельной массы валка транспортером до сброса на жатку в 1,25 - 1,5 раза (20...24^o : 16^o) со смещением оси заднего вала на 50 мм в сторону переднего вала будет иметь без сомнения значительно меньшую массу, меньшую удельную материалоемкость, а следовательно, и меньшую себестоимость и даже, например, при том же количестве рядов пальцев по ходу движения полотна транспортера позволит в 1,35 - 1,55 раза улучшить качество подбора валков и соответственно увеличить производительность уборочного агрегата без увеличения расхода ГСМ, живого труда и т.п., издержек на подборе и обмолоте валков зерновых культур.

В силу сказанного, в подборщике ПВЗКЧ есть интерес и для промышленности, и для зернопроизводителя, и для государства, которое может реализовать его за рубежи России, а главное - получить больше своего зерна.

Использование: для подбора валков просушенной стебельной массы зерновых культур. Подборщик валков включает передний и задний валы, натянутое на них бесконечное полотно транспортера подбирающего механизма в виде нескольких параллельных лент, на поверхности которых закреплены пружинные подбирающие пальцы. Валы и полотно транспортера ограничены с боков бочинами с узлами регулировки натяжения полотна транспортера. Каждая бочина опирается на башмак или флюгерное колесо, копирующие рельеф поля. Расстояние между осями переднего и заднего валов находится в пределах 370 ... 450 мм, а угол между межосевой линией и горизонтальной плоскостью в пределах 20 ... 24^o, что обеспечивает снижение удельной материалоемкости подборщика на метр ширины захвата. 5 ил.

Подборщик валков зерновых культур, включающий передний и задний валы, натянутое на них бесконечное полотно транспортера подбирающего механизма в виде нескольких параллельных лент, на поверхности которых закреплены индивидуально сдвоенные пружинные подбирающие пальцы продольными и поперечными рядами, валы и полотно ограничены с боков бочинами, имеющими узлы регулировки натяжения полотна транспортера, впереди каждая бочина опирается на башмак или флюгерное колесо, копирующие рельеф поля независимо один от другого и от жатки комбайна, а сзади, вместе с концами заднего вала опирается на два кронштейна, которыми подборщик прикреплен к передней части платформы жатки комбайна, снабженной приемным шнеком с эксцентричными пальцами в его средней части, отличающийся тем, что расстояние между осями его валов находится в пределах 370 - 450 мм, угол между межосевой линией и горизонтальной плоскостью, исходящей из оси переднего вала, в пределах 20 - 24^o, шаг пальцев по ходу движения лент полотна в пределах 1,00 - 1,15 диаметра переднего подбирающего вала, с допуском увеличения предела до 1,155.