КАРТОФЕЛЕКОПАТЕЛЬ ТРАКТОРНЫЙ НАВЕСНОЙ РОТАЦИОННЫЙ Российский патент 2002 года по МПК A01D17/06 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для уборки картофеля и других корнеклубнеплодов.

Картофелеуборочные комбайны, копатели и другие аналогичные машины оборудованы сепарирующими устройствами, которые предназначены преимущественно для отделения клубней от почвы. Известны следующие типы сепарирующих устройств: грохоты с колебательным движением решет, барабанные и валковые грохоты, скребковые транспортеры в сочетании с колосниковой решеткой, прутково-клавишные и винтовые (шнековые) сепараторы, вращающиеся плоские цилиндрические решета [1].

Основными недостатками сепарирующих устройств грохотного типа с колебательным движением решет являются: сложность конструкции, наличие неуравновешенных инерционных сил. Они слабо приспособлены к транспортированию и подъему массы вверх, а также чувствительны к изменению рельефа. Барабанные грохоты забиваются остатками растительности и влажной почвой, в связи с чем резко снижается их сепарирующая способность. Валковые грохоты имеют малое живое сечение. Скребковые транспортеры с колосниковыми решетами, клавишные сепараторы и вращающиеся плоские цилиндрические решета сложны в исполнении. Винтовые сепараторы сильно повреждают клубни.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является картофелекопатель двухрядный навесной КТН-2В, содержащий раму из двух боковин, соединенных поперечинами и раскосами; сепарирующий прутковый элеватор, установленный между боковинами под углом к горизонту в продольной плоскости; два лемеха, обеспечивающие подачу подкопанного пласта на указанный элеватор, и привод [2].

Недостатки известного картофелекопателя: повышенная скорость элеватора, превышающая в 2-3 раза скорость агрегата, наличие встряхивателей и большого количества поверхностей трения приводят к быстрому изнашиванию трущихся в абразивной среде деталей и к излишним затратам энергии на привод; значительная металлоемкость, вызванная тем, что рабочая ветвь пруткового полотна составляет менее 40% его обшей длины; залинание просветов пруткового полотна при работе на влажной почве; сравнительно низкое живое сечение (менее 70%), которое при работе не изменяется и поэтому не оказывает активного воздействия на процесс сепарации клубней.

Задачей изобретения является создание простого и энергоэкономичного картофелекопателя, обеспечивающего высокую интенсивность процесса сепарации клубней и обладающего улучшенной эксплуатационной надежностью.

Сущность изобретения заключается в следующем. Элеватор выполнен в виде ряда параллельно установленных вращающихся в одном направлении сепарирующих роторов, каждый из которых составлен из обрезиненных прутков с образованием в поперечной плоскости круга или эллипса о просветом между прутками. Указанные роторы расположены с зазором, сохраняющимся в процессе работы картофелекопателя. При этом роторы, имеющие эллиптическую форму, расположены под углом 90^o друг к другу, также сохраняющимся при работе. Роторы смонтированы на валах посредством жестких поперечин, обрезиненных по периферии. Валы установлены на подшипниках в панели боковин рамы. Привод валов осуществлен через вал первого со стороны лемехов ротора, для чего на обоих концах валов размещено по одной звездочке, а на последнем валу - только одна звездочка. Указанные звездочки кинематически связаны посредством приводных цепей, снабженных натяжными устройствами. В результате процесс сепарации клубней интенсифицирован за счет динамического воздействия эллиптических роторов на почвенный пласт, а также благодаря увеличению живого сечения, образованного просветами между прутками и зазорами между роторами. Трущиеся детали (звездочки, цепи, натяжные устройства) представляется возможным закрыть от воздействия абразивной среды герметичными кожухами. Роторы также защищены от абразивного изнашивания вследствие того, что их прутки и поперечины обрезинены. В целом получена конструкция простого, надежного и энергоэкономичного картофелекопателя с высокой сепарирующей способностью.

На фиг.1, 2, 3 изображен картофелекопатель тракторный навесной ротационный. Он состоит из продольной рамы 6 в виде двух боковин, соединенных поперечинами и раскосами, с автосцепкой 2, несущим брусом 15 и направляющими граблинами 10; двух лемехов 20 с откидными клапанами 24, жестко присоединенных к брусу 15 посредством основания 17; ротационного сепаратора, включающего в себя ряд параллельно установленных вращающихся в одном направлении сепарирующих роторов 21, составленных из обрезиненных прутков 23 с образованием просвета между ними; привода роторов 21, содержащего карданный вал 1, конический редуктор 3 с ведущей сменной звездочкой 4 и предохранительной муфтой 25; опорных колес 11. В поперечной плоскости (по периферии) роторы 21 имеют форму круга (не показано) или эллипса. Указанные смежные роторы установлены с зазором, сохраняющимся в процессе работы картофелекопателя. При этом смежные роторы 21, имеющие эллиптическую форму, расположены под углом 90^o, также сохраняющимся при работе. Роторы 21 смонтированы на валах 16 посредством жестких поперечин 22, обрезиненных по периферии. Валы 16 в сборе с роторами 21 установлены на подшипниках (не показано) в панели 8 боковин рамы 6 (между указанными боковинами) таким образом, что их оси вращения размещены на одной линии, направленным под некотором острым углом к горизонту в продольной плоскости. Привод первого со стороны лемехов 20 ротора 21 осуществлен от редуктора 3. Далее, от вала этого ротора движение последовательно передается к валу другого смежного ротора, для чего на обоих концах валов 16 размещено по одной звездочке, а на последнем валу - только одна звездочка. При этом на валу 16 первого со стороны лемехов 20 ротора 21 одна звездочка 18 является ведомой и посредством цепи 19 кинематически связана с ведущей сменной звездочкой 4 редуктора 3, другая звездочка 14 на противоположном конце этого вала - ведущей, которая также посредством цепи 13 кинематически связана с ведомой звездочкой 12 вала смежного ротора 21. На другом конце указанного вала - снова ведущая звездочка 14, от которой через цепь 13 движение передается на вел 16 следующего смежного ротора 21. На валу 16 последнего ротора 21 - одна ведомая звездочка 12. Приводные цепи 19 и 13 снабжены натяжными устройствами соответственно 5 и 7. Звездочки, цепи и их натяжные устройства герметично закрыты защитными кожухами 9, присоединенными к боковинам рамы 6.

Картофелекопатель присоединяют к механизму навески трактора при помощи автосцепки 2 и в этом положении он фиксируется защелкой. Карданный вал 1 соединяют с валом отбора мощности трактора.

Процесс сепарации клубной осуществляется следующим образом. Лемехи 20 подкапывают два рядка картофеля, частично разрушают пласт и передают его на ротационный сепаратор. Роторы 21 вращаются в направлении от лемехов 20 (показано отрезками) с окружной скоростью, превышающей скорость пласта. ервый со стороны лемехов 20 ротор 21 "принимает" пласт, отделяя от него некоторые порции. В результате пласт разрушается на отдельные части. При этом почва частично просеивается в зазор между откидными клапанами 24 и указанным ротором. Отделенная порция пласта переваливается этим ротором на смежный ротор, что осуществляется при повертывании роторов 21 на 180^o. При перемещении пласт растаскивается по поверхности ротора 21 и почва вновь просеивается через просвет между его прутками 23. Смежный ротор 21 (в данном случае - второй от лемехов 20) также "принимает" ворох и в этот момент почва просеивается сквозь зазор между роторами 21. Далее процесс разрушения и сепарации почвы повторяется циклично: при повертывании роторов 21 на каждые 180^o. Одновременно картофельный ворох переходит от одного ротора 21 к другому, смежному. С последнего ротора 21 масса сбрасывается и сужается направляющими граблинами 10 в валок шириной 60-90 см.

Для исключения заклинивания камнями первого со стороны лемехов 20 ротора 21 задняя кромка указанных лемехов оснащена откидными клапанами 24. В случае заклинивания роторов 21 при попадании камня в зазор между ними срабатывает предохранительная муфта 25. Залипание просветов между прутками, а также забивание внутренней полости роторов предотвращено воздействием на частицы почвы центробежной силы, обусловленной вращательным движением указанных роторов.

Необходимую скорость движения агрегата и скорость вращения роторов 21 устанавливают в зависимости от условий работы. Для этого используют сменные звездочки 4. При повышенной влажности устанавливают максимальную скорость вращения роторов 21, при нормальной - минимальную. Глубину выкапывания регулируют механизмом навески трактора.

Предложен картофелекопатель с ротационным сепаратором в виде ряда параллельно установленных вращающихся в одном направлении прутковых роторов, имеющих в поперечном сечении форму круга или эллипса. Их привод осуществлен через вал первого со стороны лемехов ротора. Процесс сепарации клубней интенсифицирован за счет динамического воздействия роторов на почвенный пласт, а тате благодаря увеличению живого сечения, образованного просветами между прутками и зазорами между ротарами. Рабочие органы картофелекопателя и их привод защищены от воздействия абразивной среды. Для легких и сыпучих почв может быть рекомендовал картофелекопатель, оборудованный роторами с круглым профилем, для тяжелых и влажных - с эллиптическим. В результате получена конструкция простого, надежного и энергоэкономичного картофелекопателя с высокой сепарирующей способностью.

Источники информации
1. Петров Г.Л. Картофелеуборочные машины. 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1984, с. 84 - 89.

2. Беляев H.M. и др. Каталог "Сельскохозяйственная техника". - М., 1981, ч.1, с. 426-427 - прототип.

Картофелекопатель содержит раму из двух боковин, соединенных поперечинами и раскосами, сепарирующий прутковый элеватор, установленный между боковинами под углом к горизонту в продольной плоскости, два лемеха, обеспечивающие подачу подкопанного пласта, на указанный элеватор и привод. Элеватор выполнен в виде параллельно установленных вращающихся в одном направлении сепарирующих роторов. Каждый ротор составлен из обрезиненных прутков с образованием в поперечной плоскости, по периферии, круга с просветом между прутками. Смежные роторы расположены с зазором, сохраняющимся в процессе работы. Роторы смонтированы на валах посредством жестких поперечин, обрезиненных по периферии. Валы установлены на подшипниках в панели боковин рамы. Привод валов осуществлен через вал первого со стороны лемехов ротора, для чего на обоих концах валов размещено по одной звездочке, а на последнем валу - одна звездочка. Звездочки кинематически связаны посредством приводных цепей, снабженных натяжными устройствами. Боковины рамы снабжены защитными кожухами, установленными разъемно с их внешней стороны и обеспечивающими герметизацию деталей привода роторов-звездочек, цепей и их натяжных устройств. Обеспечивается высокая интенсивность процесса сепарации клубней и повышение эксплуатационной надежности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Картофелекопатель тракторный навесной ротационный, содержащий раму из двух боковин, соединенных поперечинами и раскосами, сепарирующий прутковый элеватор, установленный между боковинами под углом к горизонту в продольной плоскости, два лемеха, обеспечивающие подачу подкопанного пласта на указанный элеватор, и привод, отличающийся тем, что элеватор выполнен в виде ряда параллельно установленных вращающихся в одном направлении сепарирующих роторов, каждый из которых составлен из обрезиненных прутков с образованием в поперечной плоскости, по периферии, круга с просветом между прутками, при этом смежные роторы расположены с зазором, сохраняющимся в процессе работы картофелекопателя, указанные роторы смонтированы на валах посредством жестких поперечин, обрезиненных по периферии, валы установлены на подшипниках в панели боковин рамы, привод валов осуществлен через вал первого со стороны лемехов ротора, для чего на обоих концах валов размещено по одной звездочке, а на последнем валу - только одна звездочка, указанные звездочки кинематически связаны посредством приводных цепей, снабженных натяжными устройствами, боковины рамы снабжены защитными кожухами, установленными разъемно с их внешней стороны и обеспечивающими герметизацию деталей привода роторов-звездочек, цепей и их натяжных устройств. 2. Картофелекопатель по п.1, отличающийся тем, что сепарирующие роторы составлены из прутков с образованием в поперечной плоскости, по периферии, эллипса, при этом смежные роторы расположены под углом 90^o, сохраняющимся в процессе работы картофелекопателя.