СТРУЙНЫЙ ХЛОПКОУБОРОЧНЫЙ АППАРАТ Российский патент 2002 года по МПК A01D46/10 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а более конкретно к хлопкоуборочным машинам.

Известно устройство струйного хлопкоуборочного аппарата МПО "Звезда", содержащего камеру для сбора хлопка с кустов, в нижней части которой расположены неподвижные сопла, из которых вытекают пульсирующие струи, обдувающие куст снизу вверх. Такое устройство требует больших затрат энергии для обработки всего объема куста, а эффективность сбора уменьшается из-за того, что ветки куста образуют решетку, препятствующую транспортировке хлопчатника, что приводит к потерям и сокращает область применения устройства.

Известно устройство струйного хлопкоуборочного аппарата, содержащего рабочую камеру, разделенную вертикальными и продольными перегородками на секции со щелью для прохода кустов и расположенными в камере друг против друга всасывающими и нагнетающими патрубками, а на нагнетающих патрубках смонтированы качающиеся сопла, выполненные в виде продольной горизонтальной щели, а перегородки, образующие всасывающие патрубки, выполнены наклонными (патент CCCP 1820833 A3, кл. A 01 D 46/10, 1989 г.). Этот аппарат принят в качестве аналога. Такое устройство обеспечивает равномерный обдув всего куста, но не учитывает особенности созревания хлопчатника, которое начинается с нижних веток куста. Простое отключение двух верхних сопел не решает проблему, так как нагнетающие патрубки с соплами и перегородки верхних всасывающих патрубков могут повредить не созревшие коробочки и соцветия при прохождении куста через рабочую камеру аппарата. Кроме того, наклонные перегородки не обеспечивают течения всей струи по направлению к транспортировочному тракту, так как в зоне соударения струи с перегородкой образуются две струи, одна из которых течет в противоположном основному направлению и на границах перегородки происходит растекание струи вбок, что может привести к выбросу снятых долек хлопчатника за пределы аппарата, а выполнение аппарата в виде единого агрегата усложняет и удорожает производство аппарата, и одновременная работа всех сопел приводит к большим затратам энергии.

Предлагаемый аппарат содержит рабочие камеры, в которых находятся напорные тракты с качающимися соплами и транспортировочные тракты с продольными перегородками, которые сгруппированы в отдельные блоки, устанавливаемые на различных высотах друг относительно друга. Перегородки транспортировочных трактов выполнены в форме профиля крыла, а оси качающихся сопел в любом их крайнем и промежуточном положении составляют с касательной к поверхности профиля перегородки в точке пересечения угол не более 40^o. По торцам перегородок установлены ограничительные стенки, предотвращающие растекание струй. При обработке определенного участка куста хлопчатника без повреждения необрабатываемого участка качающиеся сопла на необрабатываемом участке снимаются и заменяются заглушками, а отдельные перегородки выполнены съемными и заменяются сменными стенками. Такое выполнение аппарата обеспечивает повышение эффективности уборки созревшего хлопчатника без повреждения не созревших коробочек, поэтапную уборку хлопчатника по мере созревания и экономию топлива при уборке, а универсальная конструкция хлопкоуборочного аппарата позволяет использовать его как в прицепном хлопкоуборочном комбайне, так и при навеске непосредственно на трактор.

На фиг.1 изображен вид спереди хлопкоуборочного блока; на фиг.2 изображен вид сверху на хлопкоуборочный блок (вид по стрелке А); на фиг.3 изображен патрубок для подвода воздуха к качающемуся соплу, сопло и элемент перегородки; на фиг.4 изображен хлопкоуборочный блок с нижней рабочей секцией; на фиг.5 изображен вид сбоку на хлопкоуборочный аппарат (вид по стрелке Б на I блок и вид по стрелке В на II блок).

Струйный хлопкоуборочный блок содержит рабочую камеру 1, образуемую внутренней стенкой 2, напорного тракта 3 и стенкой 4, транспортировочного тракта 5.

На внутренней стенке 2 напорного тракта 3 установлены три съемных патрубка 6, 7, 8, на которых шарнирно закреплены качающиеся сопла соответственно 9, 10, 11, снабженные уплотнениями 12.

Транспортировочный тракт 5 ограничен боковыми стенками и по вертикали разделен горизонтальными перегородками 13, 14, 15, выполненными в форме профиля крыла, причем перегородки 14, 15 - не съемные, а перегородка 13 - съемная или поворотная. Перегородки 13, 14,15 по бокам ограничены стенками 16. Перегородки 13, 14, 15 разбивают транспортировочный тракт на три канала, каждый из которых расположен напротив соответствующего качающегося сопла 9, 10, 11. В нижней части напорного тракта 3 установлено щелевое сопло 17.

В верхней части хлопкоуборочного блока расположен входной патрубок 18 напорного тракта 3 и выходной патрубок 19 транспортировочного тракта 5. На боковой стенке напорного тракта 3 расположены механизмы качания 20.

При снятых патрубках 6, 7 и соплах 9, 10 на окна для крепления патрубков устанавливаются заглушки 21, 22, перегородка 13 снимается и вместо нее устанавливается сменная стенка 23 или перегородка 13 разворачивается, продолжая перегородку 14. В передней части хлопкоуборочного блока устанавливается направляющее устройство 23 постоянной ширины "в" по всей высоте при работе всех сопел 9, 10, 11 или при работе только сопла 11 переменной ширины в нижней части размером "в", а в верхней - "В". В нижней части направляющего устройства 23 установлены кустоподъемники 24.

Хлопкоуборочный аппарат состоит из установленных друг за другом блоков I (вид по стрелке Б) и II (вид по стрелке В), так что обеспечивается обдув куста в двух противоположных направлениях. Блоки закреплены между собой с помощью тяг 25 и рамы 26. Блоки I и II смещены по высоте один относительно другого на высоту h, высота которой не менее толщины носка перегородки 14.

Работа аппарата описана с учетом особенностей созревания хлопчатника.

1. В начале сезона уборки созревают коробочки в нижней части куста. В этом случае с целью недопущения повреждения не созревших коробочек в верхней части куста используется хлопкоуборочный аппарат, собранный из блоков, представленных на фиг.4. Струей обрабатывается только нижняя часть куста с помощью сопла 11, причем используется сопло с максимальной высотой щели и умеренной скоростью обдува, чтобы избежать отрыва листвы и повреждения недозревших коробочек. Хлопок-сырец после извлечения из коробочки поступает в транспортировочный тракт, ограниченный перегородками 14, 15, при этом боковое растекание струи и выброс хлопчатника за пределы модуля предотвращается стенками 16, а направление течения струи формируется профилированием перегородок 14, 15 таким образом, чтобы оси сопел в любом их крайнем и промежуточном положении составляли с касательной к поверхности профиля перегородки в точке пересечения угол не более 40^o (фиг.3). Качество уборки хлопчатника соответствует при этом ручной уборке на экономичном режиме уборки. Не отрабатываемая часть куста свободно проходит через верхнюю часть рабочей камеры 1 шириной "В", при этом сопла 9, 10 и патрубки 6, 7 заменены заглушками 21, 22, а перегородка 13 убрана из камеры 1 и установлена стенка 23.

2. В случае созревания хлопчатника одновременно в двух зонах, а также в конце сезона уборки собирается хлопок-сырец из созревших и не полностью созревших коробочек, располагающийся на двух зонах куста хлопчатника, ограниченных перегородками 13 и 15. В этом случае заглушен только патрубок 6, стенка 23 убрана, а перегородка 13 установлена в рабочее положение. Работают сопла 10 и 11 (фиг.1). При уборке в конце сезона используются сопла с меньшей высотой щели, чем описано выше, но при большем скоростном напоре воздуха в струе. Уменьшением площади щели сопла обеспечивается экономия энергии при уборке хлопка-сырца. Качество уборки при этом выше, чем у существующих механических хлопкоуборочных аппаратов, так как не происходит разрушение волокон и семян. В этом случае по всей высоте аппарата используют направляющее устройство 23 шириной "в".

3. Уборка курака после уборки хлопка-сырца на первых двух этапах обеспечивается использованием сопел 9, 10, а на окно патрубка 8 устанавливается заглушка. Уборка курака возможна после его соответствующей подготовки, то есть уменьшения сцепления долек с коробочками и раскрытия коробочек. Это обеспечивается с помощью дополнительного механизма, установленного на входе в хлопкоуборочный аппарат.

Таким образом, использование универсальных хлопкоуборочных аппаратов из универсальных блоков обеспечивает весь цикл уборки хлопка-сырца. (В настоящее время на 1-м этапе уборки используется ручной труд, на 2-м - механические хлопкоуборочные комбайны, убирающие хлопок-сырец низкого качества из-за разрушения волокна и повреждения семян и на 3-м специальные куракоуборочные комбайны). При этом подбором на каждом этапе уборки минимального количества работающих сопел, их размеров и расхода воздуха достигается оптимальный режим уборки, чем достигается экономия топлива.

Аппарат содержит рабочие камеры, в которых находятся напорные тракты с качающимися соплами и транспортировочные тракты с продольными перегородками. Рабочие камеры, напорные и транспортировочные тракты, а также качающиеся сопла и перегородки сгруппированы в отдельные блоки. Блоки установлены на различных высотах друг относительно друга. Перегородки выполнены в форме профиля крыла. Оси качающихся сопел в любом их крайнем и промежуточном положении составляют с касательной к поверхности профиля перегородки в точке пересечения угол не более 40^o. Повышаются эффективность уборки созревшего хлопчатника без повреждения несозревших коробочек, обеспечивается поэтапная уборка хлопчатника по мере созревания. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Струйный хлопкоуборочный аппарат, содержащий рабочие камеры, в которых находятся напорные тракты с качающимися соплами и транспортировочные тракты с продольными перегородками, отличающийся тем, что рабочие камеры, напорные и транспортировочные тракты, а также качающиеся сопла и перегородки сгруппированы в отдельные блоки, которые установлены на различных высотах друг относительно друга, причем перегородки выполнены в форме профиля крыла, а оси качающихся сопел в любом их крайнем и промежуточном положении составляют с касательной к поверхности профиля перегородки в точке пересечения угол не более 40^o. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что на торцах продольных перегородок устанавливаются ограничительные стенки. 3. Аппарат по п. 1 или 2, отличающийся тем, что при обработке определенного участка куста хлопчатника без повреждения необрабатываемого участка, качающиеся сопла выполнены съемными и на необрабатываемом участке заменяются заглушками, а отдельные перегородки выполнены съемными и заменяются сменными стенками.