КАРТОФЕЛЕКОПАТЕЛЬ-ВАЛКОВАТЕЛЬ ДВУХЪЯРУСНЫЙ Российский патент 2002 года по МПК A01D17/00 A01D17/22 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к устройствам для уборки картофеля. Известен картофелекопатель навесной (см. а.с. СССР 1611251, М. кл А 01 D 33/08, 1990 г.), отличающийся от аналогичных картофелекопателей тем, что над рабочей ветвью пруткового элеватора установлен барабан с эластичной поверхностью (пневматический), охваченный сзади частью пруткового элеватора.

В этом устройстве затруднен свободный сход клубней и ботвы с поверхности барабана на неподвижный наклоненный лоток. Ботва и растительные остатки зависают на неподвижной отбортовке лотка. Это приводит к частой остановке уборочного агрегата для удаления накопившейся массы почвы с ботвой. На коротком участке пруткового элеватора между лемехом и барабаном сгруживается клубненосная масса почвы, так как при малом диаметре барабана толстый слой пласта не затягивается (не защемляется) в безазорный сепарирующий ручей, образованный наложением пруткового элеватора на поверхность барабана. Копатель не имеет устройства для отделения клубней от ботвы. Клубни, связанные с почвой, частично заваливаются почвой.

Частично эти недостатки устранены в аналогичной конструктивной схеме корнеклубнеуборочного комбайна (см. патент РФ 2128418, А 01 D 17/22, 1999 г.). Комбайн предназначен на легких почвах для набора клубней в тару и для использования на тяжелых почвах в качестве копателя-валкователя. Поэтому имеет усложненную конструкцию.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков. Эта цель достигается тем, что из конструктивной схемы копателя исключены поперечный выгрузной транспортер, диски, предотвращающие разваливание пласта на лемехах. Ременно-инерционный ботвоотделитель заменен более простым устройством.

Сепаратор выполнен из основного пруткового элеватора и клубнеприемного элеватора, размещенного над основным элеваторным полотном.

Над верхней ветвью основного сепарирующего пруткового элеватора на общем валу установлены два диска, снабженные ободом (направляющей дорожкой), которые контактируют сзади на дуге не менее 180^o с несущими ремнями элеватора, а по окружностям, концентричным ободам, на обеих дисках с необходимым интервалом закреплены пальцы, на которые надето клубнеприемное элеваторное полотно уменьшенной ширины, натянутое передним вальцом и размещенным над лемехами таким образом, что между верхней ветвью основного элеватора и нижней ветвью клубнеприемного элеватора образован регулируемый зазор, равный в передней части толщине клубненесущего пласта и постепенно уменьшающейся по ходу движения элеваторов до величины размеров самых крупных клубней. Над верхней ветвью наклоненного вниз клубнеприемного элеватора под углом к линии движения, меньшим угла трения компонентов вороха, размещен направляющий щиток, а на переднем конце его, в зоне движения суженного потока вороха, установлено свободно вращающееся на неподвижной оси колесо, снабженное ободом из упругого фрикционного материала (например, резины), наклоненное к плоскости движения прутков элеваторного полотна таким образом, что боковая поверхность обода колеса входит в плотный контакт с несущим прорезиненным ремнем элеватора.

Устройство для отделения ботвы от клубней выполнено в виде множества дугообразных стальных прутков круглого сечения, нижние концы которых загнуты вперед, а верхними концами прутки с необходимым интервалом закреплены на валике, установленном на подшипниках и снабженного по обеим концам рычагами; при этом с помощью пружин, надетых на концы рычагов, все прутки в зоне огибания звездочек ведущего вала прижимаются к пруткам основного элеватора.

Таким исполнением копателя обеспечивается прежде всего интенсификация процесса сепарации вороха на коротком технологическом пути. Принципиальной новизной является размещение клубнеприемного элеватора над основным элеватором.

Возможно до нас никто таким образом не решал техническую задачу. Передний конец верхнего клубнеприемного элеватора, размещенный над лемехами, способствует деформации пласта и его захвату, предотвращая разваливание призмы волочения по сторонам. Таким решением упрощается конструкция выкапывающего органа - не нужно иметь подвижные боковины или диски. Пласт, двигаясь по основному элеватору, подвергается интенсивному разрушению прутками нижней ветви клубнеприемного элеватора. Поскольку зазор между элеваторными полотнами постепенно уменьшается, то воздействие прутков на пласт по мере движения усиливается. Особенно сильно деформируются пласт и почвенные комки при движении по криволинейному (по окружности) участку. Здесь кроме силы тяжести действуют центробежная сила и сила давления прутков. Интенсивное отделение почвы от клубней позволяет работать машине на повышенной скорости.

Колесо, размещенное над верхней ветвью клубнеприемного элеватора с зазором между боковой поверхностью обода колеса и прутками в 15...20 мм, не только изменяет направление движения клубней, но и отделяет мелкие примеси, так как сплошная масса примесей, не изменяя направления движения, элеватором выбрасывается вперед. При наличии колеса нет необходимости отделять ботву от клубней.

Вышеуказанные технические решения упрощают конструктивную и технологическую схему копателя. Уменьшаются материалоемкость и габаритные размеры машины.

На фиг.1 изображена схема копателя-валкователя, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху.

Копатель-валкователь двухъярусный включает выкапывающие органы в виде пассивных лемехов, подъемно-сепарирующий орган, устройство для отделения ботвы, колесо, механизм привода рабочих органов.

Лемехи 1 закреплены с помощью пластины на передней П-образной рамке 2, соединенной с основной рамой копателя сзади шарнирно и подвешенной спереди подвеской 3. Сепарирующий орган состоит из основного пруткового элеватора 4 и клубнеприемного элеватора 5. Над верхней ветвью основного сепарирующего пруткового элеватора 4 на общем валу установлены два диска 6, снабженные ободом (направляющей дорожкой), которые контактируют сзади на дуге не менее 180^o с несущими ремнями элеватора 4. По окружностям, концентричным ободам, на обеих дисках 6 с необходимым интервалом закреплены пальцы 7 (длина их равна ширине несущего ремня элеватора), на которые надето клубнеприемное элеваторное полотно 5. Перестановкой пальцев 7 по отверстиям, имеющимся на дисках 6, изменяют радиальный зазор между прутками элеватора 4 и 5 в зоне их сближения на криволинейном участке. Движение клубнеприемного элеватора 5 направляется передним вальцом 8, размещенным над лемехами 1 таким образом, что между верхней ветвью основного элеватора 4 и нижней ветвью клубнеприемного элеватора 5 образован регулируемый зазор, равный в передней части толщине клубненесущего пласта и постепенно уменьшающийся по ходу движения элеваторов до величины размеров самых крупных клубней. Зазор регулируется перестановкой вальца 8 по отверстиям, имеющимся на вертикальной стойке рамы.

Над верхней ветвью наклоненного вниз клубнеприемного элеватора под углом к линии движения, меньшим угла трения компонентов вороха, размещен направляющий щиток 9, а на переднем конце его, в зоне движения суженного потока вороха, установлено свободно вращающееся на неподвижной оси 10 колесо 11, снабженное ободом из упругого фрикционного материала (например, резины, пневматической шины и т.д.), наклоненное к плоскости движения прутков элеваторного полотна таким образом, что боковая поверхность обода колеса входит в плотный контакт с несущим прорезиненным ремнем элеватора 5. Притом с противоположной стороны обод колеса приподнят над прутками элеватора 5 на 15...20 мм.

Ботвоотделитель выполнен в виде множества дугообразных стальных прутков 12 круглого сечения, нижние концы которых загнуты вперед, а верхними концами прутки с необходимым интервалом (110...130 мм) закреплены на валике 13, установленном на раме на подшипниках. Валик 13 по обеим концам имеет рычаги 14. С помощью пружин 15, надетых на концы рычагов 14, все прутки 12 в зоне огибания звездочек ведущего вала прижимаются к пруткам основного элеватора 4.

Ведущий вал 16 основного элеватора 4 приводится в движение от ВОМ трактора через редуктор 17 цепью 18.

Работа картофелекопателя-валкователя осуществляется следующим образом.

При поступательном движении агрегата лемеха 1 отделяют пласт от основного массива почвы, частично деформируют и разрушают его. При этом глубина хода лемехов 1 регулируется либо верхней тягой механизма навески трактора, либо подвеской 3 подвижной рамы 2.

С лемехов 1 пласт вместе с клубнями и ботвой поступает на поверхность основного пруткового элеватора 4. Сверху на пласт почвы оказывает воздействие размещенная под некоторым углом к поверхности элеватора 4 нижняя ветвь клубнеприемного элеватора 5, предотвращая сгруживание взрыхленного пласта в зоне перехода с лемехов 1 на элеватор 4. Кроме того, прутки элеватора 5, оказывая давление на пласт, активизируют процесс прохождения мелких частиц почвы через просветы между прутками основного элеватора 4. Причем воздействие прутков на пласт по мере его движения усиливается. Особенно сильно деформируются пласт и почвенные комки при движении по криволинейному участку (по окружности). Здесь кроме силы тяжести на ворох действуют центробежная сила и сила давления прутков. Разные линейные скорости элеваторов 4 и 5 также способствуют разрушению комков за счет деформации растяжения. Благодаря такому силовому воздействию интенсивно разрушаются плотные комки почвы, почва выжимается через просветы между прутками элеваторов 4 и 5, частично отделяются клубни от ботвы и происходит самоочистка прутков элеваторов 4 и 5 от налипшей почвы.

В верхней части рабочие ветви основного элеватора 4 и клубнеприемного элеватора 5 расходятся. Отделившиеся на криволинейном участке клубни от ботвы и примеси остаются на верхней ветви клубнеприемного элеватора 5, а ботва с неотделившимися клубнями, зажатая между прутками основного элеватора 4 и прутками 12 ботвоотделителя, поднимаются до верхнего ведущего вала 16 элеватора и здесь вследствие резкого изменения направления движения прутков элеватора возникают инерционные силы (центробежная сила), обеспечивающие отрыв клубней от ботвы. Ботва и растительные примеси нисходящей ветви элеватора 4 выносятся назад и падают в след машины, а отделившиеся от ботвы клубни поступают на поверхность верхней ветви клубнеприемного элеватора 5, наклоненной вниз. Клубни, комки и оставшиеся растительные примеси по наклонной поверхности элеватора скатываются вниз. При этом поток вороха сужается щитком 9 и направляется на приводимое во вращение от несущего ремня элеватора 5 колесо 11. Клубни, комки и растительные примеси изменяют направление движения на 90^o и сходят с поверхности элеватора 5 по лотку 19 на землю, образуя ровный валок. Мелкие почвенные примеси не скатываются, а сплошным потоком движутся вниз, частично продавливаются между прутками элеватора 5 боковой поверхностью колеса 11, не изменяя направления движения, выносятся на передний конец элеватора 5 и сходят на пласт, находящийся на лемехах.

Описанный технологический процесс обеспечивает уборку картофеля без потерь и укладку клубней в узкий ровный валок. При этом освобождается полоса для последующего прохода агрегата (обычно копают с пропуском 2^х рядов). Такой копатель выгодно использовать при раздельной уборке.

Основные достоинства предлагаемого устройства:
- отсутствие передних копирующих катков и приспособлений к лемеху для предотвращения сгруживания и разваливания пласта;
- отсутствие поперечного выгрузного транспортера;
- упрощенная конструкция ботвоотделителя;
- интенсивное качественное отделение примесей и ботвы от клубней на малом отрезке технологического пути;
- возможность уборки без потерь с минимальными повреждениями клубней;
- возможность работы на повышенной скорости;
- отсутствие динамических "возмутителей" встряхивателей, вибраторов и пр.;
- простота обслуживания и технологичность конструктивной схемы.

Картофелекопатель содержит подкапывающие лемехи, прутковые сепарирующие элеваторы, отделитель ботвы от клубней. Над верхней ветвью основного сепарирующего элеватора на общем валу установлены два диска, снабженных ободом, которые контактируют сзади на дуге не менее 180^o с несущими ремнями элеватора. По окружностям, концентричным ободам, на обоих дисках с необходимым интервалом закреплены пальцы, на которые надето клубнеприемное полотно, натянутое передним вальцом, размещенным над лемехами так, что между верхней ветвью основного элеватора и нижней ветвью клубнеприемного элеватора образован регулируемый зазор. Зазор равен в передней части толщине клубненесущего пласта и постепенно уменьшается по ходу движения элеваторов до величины размеров самых крупных клубней. Обеспечивается интенсификация процесса сепарации вороха. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Картофелекопатель-валкователь двухъярусный, содержащий подкапывающие лемехи, прутковые сепарирующие элеваторы, отделитель ботвы от клубней, причем над верхней ветвью основного сепарирующего элеватора на общем валу установлены два диска, снабженных ободом, которые контактируют сзади на дуге не менее 180^o с несущими ремнями элеватора, а по окружностям, концентричным ободам, на обоих дисках с необходимым интервалом закреплены пальцы, на которые надето клубнеприемное элеваторное полотно, натянутое передним вальцом, размещенным над лемехами так, что между верхней ветвью основного элеватора и нижней ветвью клубнеприемного элеватора образован регулируемый зазор, равный в передней части толщине клубненесущего пласта и постепенно уменьшающийся по ходу движения элеваторов до величины размеров самых крупных клубней. 2. Картофелекопатель-валкователь по п. 1, содержащий наклоненный вниз клубнеприемный элеватор, над верхней ветвью которого под углом к линии движения, меньшим угла трения компонентов вороха, размещен направляющий щиток, а на переднем конце его в зоне движения ссуженного потока вороха установлено свободно вращающееся на неподвижной оси колесо, снабженное ободом из упругого фрикционного материала, наклоненное к плоскости движения прутков элеваторного полотна так, что боковая поверхность обода колеса входит в плотный контакт с несущим прорезиненным ремнем элеватора. 3. Картофелекопатель-валкователь по п. 1, содержащий устройство для отделения ботвы от клубней, которое выполнено в виде множества дугообразных стальных прутков круглого сечения, нижние концы которых загнуты вперед, а верхними концами прутки с необходимым интервалом 110-130 мм закреплены на валике, установленном на подшипниках и снабженном по обоим концам рычагами; при этом с помощью пружин, надетых на концы рычагов, все прутки в зоне огибания звездочек ведущего вала прижаты к пруткам основного элеватора.