МОДУЛЬ СЕПАРИРУЮЩИЙ ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КАРТОФЕЛЕКОПАТЕЛЯ В КОРНЕКЛУБНЕУБОРОЧНЫЙ КОМБАЙН Российский патент 2002 года по МПК A01D33/08 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности для уборки картофеля и овощных корнеплодов.

Известен корнеклубнеуборочный комбайн (см. патент Р.Ф. 2128418, А 01 Д 17/22), отличающийся тем, что снабжен центробежно-выжимным сепаратором, выполненным из двух прутковых элеваторных полотен, один из которых огибает барабан сзади на дуге не менее 180^o, а другой - элеватор уменьшенной ширины - надет на трубки, размещенные на стенках барабана по окружности, концентричной направляющим дорожкам, и натянуто направляющим вальцом, размещенным над выгрузным транспортером. У этого комбайна пальчатая разделительная горка также установлена над выгрузным транспортером.

Такой комбайн хорошо работает на песчаных и супесчаных почвах нормальной влажности. На глинистых почвах повышенной влажности тестообразная мелкая фракция почвы "зависает" на прутках элеватора и в большом количестве поступает на выгрузной транспортер. Конструктивная схема комбайна выполнена без учета возможности установки сепарирующих органов на раму картофелекопателя серийного производства.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков и создание сепарирующего модуля, обеспечивающего качественное выполнение техпроцесса при уборке картофеля и овощных корнеплодов на почвах повышенной влажности и позволяющего на базе картофелекопателя серийного производства составить полнооперационный корнеклубнеуборочный комбайн. Эта цель достигается тем, что сборочные единицы комбайна смонтированы на съемном основании, конструкция и размеры которого соответствуют верхнему контуру рамы копателя серийного производства, при этом в передней части основания установлена вторая ступень центробежно-выжимного сепаратора, состоящая из двух прутковых элеваторных полотен; один из которых огибает спереди колеса, установленные на общем валу, снабженные кольцом - направляющей дорожкой для несущих ремней и зубчатым венцом, входящим в контакт с прутками элеваторного полотна, при этом верхняя свободная ветвь элеватора, наклоненная к горизонту и образующая горку раската, надета на направляющий валец, установленный на верхнем конце шарнирно связанных с рамой рычагов, положение которых фиксируется на секторе с множеством отверстий; второй элеватор уменьшенной ширины надет на пальцы, размещенные на дисках колес по окружности, концентричной кольцам - направляющим дорожкам, и на звездочки верхнего вала, установленного над ведущим валом первой ступени сепаратора.

В отличие от известных комбайнов выгрузной поперечный транспортер расположен в безопасной зоне, в задней части модуля, и снабжен площадкой для рабочих-переборщиков.

Основным достоинством предлагаемого устройства является то, что, установив быстросъемный сепарирующий модуль на раму копателя серийного производства, за короткое время можно создать комбайн, по производительности не уступающий громоздким комбайнам серийного производства. По материалоемкости предлагаемый комбайн в 2...2,5 раза легче известных аналогов. Комбайн содержит всего два конических редуктора и три цепных контура. Из конструктивной схемы исключены такие дорогостоящие ненадежные в работе сборочные единицы, как цилиндрические пневматические комкодавители, прорезиненные пальчатые горки, подъемный транспортер, редкопрутковый ботвоотделитель и т.д. Технологическая схема комбайна дополнена второй ступенью центробежно-выжимного сепаратора, обеспечивающего отделение влажной тестообразной глинистой почвы. Сочетание двух ступеней центробежно-выжимных сепараторов повышает эффективность сепарации и обеспечивает работу комбайна на повышенной скорости.

На чертеже изображена схема сепарирующего модуля, установленного на раму картофелекопателя типа КСТ-1,4, вид сбоку. Модуль сепарирующий включает две ступени центробежно-выжимных сепаратора, установленных на общем основании, выгрузной транспортер, скатной лоток. Первая ступень сепаратора состоит из основного пруткового элеватора 1, клубнеприемного элеватора 2. Над верхней ветвью элеватора 1 на общем валу установлены два колеса 3, снабженные ободом (направляющей дорожкой), которые контактируют сзади на дуге не менее 180^o с несущими ремнями элеватора 1. По окружностям концентричным ободам на обеих колесах 3 с необходимым интервалом закреплены пальцы 4 (длина их равна ширине несущего ремня элеватора), на которые надето клубнеприемное элеваторное полотно 2 уменьшенной ширины. Перестановкой пальцев 4 по отверстиям, имеющимися на дисках колес 3 изменяют радиальный зазор между прутками элеваторов 1 и 2 в зоне их сближения на криволинейном участке.

Движение клубнеприемного элеватора 2 направляется передним вальцом 5. Бесконечные ремни круглого сечения ботвоотделителя 6 огибают клубнеприемное элеваторное полотно 2, при этом свободные верхние ветви их отведены с помощью направляющего валика 7 со шкивами назад относительно верхнего ведущего вала 8 элеватора 1 до соприкосновения задних ветвей ремней с прутками элеватора 1.

В передней части основания 9 установлена вторая ступень центробежно-выжимного сепаратора, состоящая из двух элеваторных полотен 10 и 11. Элеватор 10 огибает спереди колеса 12, установленные на общем валу, снабженные кольцом - направляющей дорожкой 13 и зубчатым венцом 14, входящим в контакт с прутками элеватора 10. При этом верхняя свободная ветвь элеватора 10, наклоненная к горизонту и образующая горку раската, надета на направляющий валец 15, установленный на верхнем конце шарнирно связанных с рамой рычагов, заданное положение которых фиксируется на секторе со множеством отверстий (не показано). Второй элеватор 11 уменьшенной ширины надет на пальцы 16, размещенные на дисках колес 12 по окружности, концентричной кольцам - направляющим дорожкам 13, и на звездочки верхнего вала 17, установленного над ведущим валом 8 первой ступени сепаратора.

Выгрузной поперечный транспортер 18 расположен в безопасной зоне, в задней части модуля, и снабжен площадкой 19 для рабочих-переборщиков. В передней части модуля имеется скатной лоток 20 для отвода мелких примесей и растительных, сходящих с элеватора 10.

Работа картофелеуборочного варианта комбайна, составленного из картофелекопателя и сепарирующего модуля, осуществляется следующим образом. С лемехом пласт вместе с клубнями и ботвой первым элеватором подается на поверхность пруткового элеваторного полотна 1. При дальнейшем движении пласт защемляется между верхней поверхностью элеватора 1 и нижней поверхностью элеватора 2, прутки элеваторов обжимают и деформируют пласт. При этом интенсивно разрушаются плотные комки почвы и частицы их выдавливаются через просветы между прутками как вверх, так и вниз. Высота пласта резко сокращается до величины зазора между поверхностями элеваторов 1 и 2 в зоне их сближения. Величина этого зазора в необходимых случаях регулируется перестановкой пальцев 4 по отверстиям, имеющимися на стенках барабана. Помимо обжимающей силы на ворох, движущейся по окружности, действуют составляющая силы тяжести и нормальная составляющая сила инерции (центробежная сила). Вследствие этого почва в процессе подъема вверх по кольцевому каналу интенсивно отделяется от клубней картофеля.

В верхней части поверхности основного элеватора 1 и клубнеприемного элеватора 2 расходятся. Отделившиеся в кольцевом канале клубни от ботвы и оставшиеся примеси остаются на верхней ветви клубнеприемного элеватора 2, а ботва с неотделившимися клубнями, зажатая между прутковым элеватором 1 и ремнями 6 ботвоотделителя, поднимаются до ведущего вала 8 элеватора 1 и здесь вследствие резкого изменения направления движения прутков элеватора (на повороте) и ремней 6 возникают инерционные силы, обеспечивающие надежный отрыв клубней от ботвы. Ботва и растительные остатки нисходящей ветвью элеватора 1 выносятся назад и падают вслед комбайна, а отделившиеся от ботвы клубни поступают на приемную наклонную поверхность клубнеприемного элеватора 2. С поверхности элеватора 2 клубни с примесями передаются на поверхность элеватора 10. Элеватор имеет три зоны: горизонтальную, криволинейную (дуга окружности) и наклонную в виде горки раската. В криволинейной зоне вследствие действия центробежных сил интенсифицируется процесс отделения почвенных примесей.

Наклоненный к горизонту участок элеватора 10 выполняет функцию горки раската. Трудноотделимая влажная мелкая тестообразная глинистая почва, зависшая между прутками, вместе с мелкими растительными примесями поднимается до конца элеватора и выбрасывается на скатной лоток 20, а клубни, имея округлую поверхность, скатываются вниз и поступают на поверхность элеватора 11. С элеватора 11 клубни подаются на поперечный выгрузной ленточный транспортер 18. В необходимых случаях оставшиеся примеси с поверхности транспортера удаляются вручную.

Основные достоинства предлагаемого устройства:
- возможность сборки комбайна при наличии предлагаемого модуля на базе копателя в хозяйственных условиях,
- возможность качественной уборки картофеля (корнеплодов) на почвах повышенной влажности,
- длинный путь сепарации и наличие двух ступеней центробежно-выжимной сепарации,
- возможность работы на почвах нормальной влажности на повышенной скорости,
- относительно малая масса (в 2...2,5 раза легче аналогов),
- простота конструктивной схемы и технологичность сборочных единиц (макетный образец изготовлен в условиях мастерской академии).

Приведенные достоинства заметно снижают стоимость изготовления комбайна и эксплуатационные издержки.

Изготовлен макетный образец комбайна.

Экономическая эффективность устройства вытекает из вышеприведенных достоинств.

Модуль содержит центробежно-выжимной сепаратор, ременно-инерционный ботвоудалитель и выгрузной транспортер. Сборочные единицы смонтированы на съемном основании, конструкция и размеры которого соответствуют верхнему контуру рамы копателя серийного производства. В передней части основания установлена вторая ступень центробежно-выжимного сепаратора, состоящая из двух прутковых элеваторных полотен. Одно из полотен огибает спереди колеса, установленные на общем валу, снабженные кольцом - направляющей дорожкой и зубчатым венцом, входящим в контакт с прутками элеватора. Верхняя свободная ветвь элеватора, наклоненная к горизонту и образующая горку раската, надета на направляющий валец. Валец установлен на верхнем конце шарнирно связанных с рамой рычагов. Положение рычагов фиксируется на секторе со множеством отверстий. Второй элеватор уменьшенной ширины надет на пальцы, размещенные на дисках колес по окружности, концентричной ободу колес, и на звездочки верхнего вала, установленного над ведущим валом первой ступени сепаратора. Обеспечивается качественное выполнение технологического процесса на почвах повышенной влажности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Модуль сепарирующий для преобразования картофелекопателя в корнеклубнеуборочный комбайн, содержащий центробежно-выжимной сепаратор, ременно-инерционный ботвоотделитель, выгрузной транспортер, отличающийся тем, что сборочные единицы смонтированы на съемном основании, конструкция и размеры которого соответствуют верхнему контуру рамы копателя серийного производства, при этом в передней части основания установлена вторая ступень центробежно-выжимного сепаратора, состоящая из двух прутковых элеваторных полотен, одно из которых огибает спереди колеса, установленные на общем валу, снабженные кольцом - направляющей дорожкой и зубчатым венцом, входящим в контакт с прутками элеватора, при этом верхняя свободная ветвь элеватора, наклоненная к горизонту и образующая горку раската, надета на направляющий валец, установленный на верхнем конце шарнирно связанных с рамой рычагов, положение которых фиксируется на секторе со множеством отверстий; второй элеватор уменьшенной ширины надет на пальцы, размещенные на дисках колес по окружности, концентричной ободу колес, и на звездочки верхнего вала, установленного над ведущим валом первой ступени сепаратора. 2. Модуль сепарирующий по п. 1, отличающийся тем, что выгрузной поперечный транспортер расположен в безопасной зоне, в задней части основания модуля и снабжен площадкой для рабочих-переборщиков.