КАРТОФЕЛЕКОПАТЕЛЬ ШВЫРЯЛЬНОГО ТИПА Российский патент 2003 года по МПК A01D19/00 

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

На уборке картофеля широко используют картофелекопатели. Известны элеваторные и вибрационные копатели, оборудованные соответственно сепарирующими прутковыми элеваторами и колеблющими грохотами /1/.

Основные недостатки указанных картофелекопателей: сложность конструкции, высокая металлоемкость, наличие неуравновешенных инерционных сил, низкая эксплуатационная надежность вследствие повышенного износа и залипания сепарирующих рабочих органов при использовании копателей на влажных почвах, значительные затраты энергии на привод.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является картофелекопатель швыряльного типа KTH-1A, содержащий подкапывающий лемех, ротор из прутковых гребенок, экран, ограничивающий разбрасывание клубней, и опорное колесо /2/.

Недостатки известного картофелекопателя: низкая производительность в связи с тем, что он оснащен одним лемехом; высокие потери клубней вследствие засыпания их почвой; невозможность подбора клубней сразу после прохода копателя; повышенные повреждения клубней, особенно при работе на сухой почве.

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

Сущность изобретения заключается в следующем. Картофелекопатель снабжен вторым лемехом. Оба лемеха плоские. Ротор установлен с возможностью подачи клубненосной массы с лемехов в сторону, обратную направлению движения картофелекопателя, и закрыт кожухом. Введены суживаюший канал, имеющий в поперечном сечении П-образную форму, и направляющие граблины. В результате обеспечена возможность создания двухрядного картофелекопателя, способного укладывать клубни в валок. Кроме того, гребенки ротора, направляющие граблины, рабочие поверхности канала и экрана обрезинены, что уменьшает повреждаемость клубней при работе, копателя на легкой и сухой почве. Для тяжелых и влажных почв предусмотрено исполнение боковин канала и экрана из обрезиненных прутков. Экран регулируемый. В целом получена конструкция простого, надежного и энергоэкономичного картофелекопателя с высокой сепарирующей способностью.

На фиг.1, 2 изображен картофелекопатель швыряльного типа. Он состоит из рамы в виде двух боковин 5, соединенных поперечинами и раскосами с автосцепкой 2 и несущим брусом 14; двух лемехов 13, жестко присоединенных к брусу 14 посредством основания 16; ротора, составленного из прутковых гребенок 15, которые размещены на валу 25; суживаюшего канала, сформированного из двух боковин 6, крышки 22 и направляющих граблин 11; экрана 8; опорного колеса 20, размещенного впереди между лемехами 13; механизма регулирования 19 глубины подкапывания, взаимодействующего с колесом 20; и привода ротора, включающего в себя карданный вал 1, конический редуктор 3, приводной вал 24, ведущую 4 и ведомую 17 звездочки, цепь 21 и натяжное устройство 12. Лемехи 13 плоские. Ротор установлен над ними с возможностью подачи клубненосной массы гребенками 15 в сторону, обратную, направлению движения картофелекопателя. Вал 25 ротора смонтирован на подшипниках, корпуса которых присоединены к панелям /не показано/ боковин 5. Сверху ротор закрыт защитным кожухом 18, который выполнен в виде части полого цилиндра. При этом со стороны лезвий между лемехами 13 и образующей кожуха 18 предусмотрено окно /не показано/ для пропуска клубненосной массы к ротору. С противоположной стороны кожух 18 соединен с крышкой 22 канала. Боковые части указанного кожуха снабжены крышками, прилегающими к боковинам 5. Канал имеет в поперечном сечении П-образную форму и выполнен с уменьшающимся живым сечением по ширине в направлении потока клубненосной массы. На выходе он имеет прямоугольную форму для образования валка. Нижняя часть канала закрыта граблинами 11 с образованием просвета в горизонтальной плоскости для укладки валка клубней на поверхность поля. Угол наклона плоскости крышки 22 канала превышает угол наклона боковин 6 этого канала. При этом угол наклона среза боковин 6 к горизонтальной плоскости ориентировочно равен углу установки лемехов 13. Экран 8 присоединен посредством шарниров 7 к верхней кромке канала со стороны выхода и перекрывает его. Для регулирования угла установки экран 8 снабжен двумя распорками 9 в виде полос с несколькими отверстиями. Указанные распорки одним концом шарнирно присоединены к боковинам 6, другим, где выполнены отверстия, - к экрану 8. Для уменьшения повреждаемости клубней гребенки 15, внутренние поверхности канала, граблины 11 и поверхность экрана 8 со стороны выхода канала обрезинены. Для улучшения сепарации клубней боковины 6 и экран 8 могут быть выполнены из обрезиненных прутков 10 и 23 с образованием просвета между ними для предотвращения прохода клубней. При этом прутки 10 боковин 6 установлены под углом к горизонтальной плоскости и в сторону, противоположную направлению движения картофелекопателя, прутки 23 экрана 8 - в осевом направлении.

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.

Технологический процесс осуществляется следующим образом. При движении картофелекопателя лемехи 13 подрезают почвенный пласт и подают его через окно к ротору. Гребенки 15 ротора разрушают пласт в момент схода его с лемехов 13 и сбрасывают клубненосную массу в сторону, обратную направлению движения копателя - в суживающий канал. Ширина потока массы в момент схода с лемехов 13 равна длине ротора. В канале лоток массы сужается до ширины валка клубней, формируемого на поверхности поля. Процесс суживания протекает с одновременным разрушением комков, отделением клубней от комков и сепарацией мелких частиц почвы. При сходе массы с лемехов 13 отделяются мелкие частицы почвы, которые не захватываются гребенками 15, и ссыпаются вниз: с периферийных частей потока массы - на граблины 11 и просеиваются сквозь них на поверхность поля; с центральной части - сразу на поверхность поля через просвет между граблинами 11. Более крупные составляющие клубненосной массы /клубни, комки с клубнями и комки почвы/ захватываются гребенками 15 и отшвыриваются в заданном направлении: формируются в скоростной поток массы. При этом каждая составная часть указанной фракции в зависимости от массы приобретает свою траекторию полета, сохраняя предусмотренное направление движения. Составные элементы периферийных частей потока ударяются на своем пути в боковины 6 канала, а центральной части - в его крышку 22 и экран 8. Удар происходит в "щедящем режиме" - со скольжением движущихся тел о рабочие поверхности канала и экрана 8, что предотвращает повреждение клубней. От удара комки почвы разрушаются и отделяются от клубней. В результате их скорость полета гасится, а вследствие эффекта отражения изменяется направление движения: клубни ссыпаются через просвет между граблинами 11 и в раствор экрана 8, образуя на поле валок заданной ширины. При этом мелкие частицы почвы, отделившиеся от клубней и образовавшиеся при разрушении комков, также ссыпаются на граблины 11 и просеиваются через них или ссыпаются на поверхность поля через указанный просвет и раствор. Неотсеявшиеся комки, а также упавшие на граблины 11 клубни скатываются по ним в тот же просвет - на поверхность поля - в валок. Превышение угла наклона к горизонту плоскости крышки 22 в сравнении с углом наклона нижнего среза боковин 6 канала, а также установка экрана 8 под углом к горизонтальной плоскости в продольном направлении позволяют повысить площадь контакта клубненосной массы с соответствующими рабочими поверхностями. Регулирование угла установки экрана 8 в зависимости от вида, состояния почвы и скорости потока клубненосной массы позволяет увеличить сепарирующую часть копателя по длине за счет использования для этого пространства, образованного под экраном 8. Это улучшает качество сепарации клубней без увеличения габаритных размеров и массы картофелекопателя. С этой же целью боковины 6 и экран 8 могут быть выполнены из обрезиненных прутков. В данном случае сепарирующая способность картофелекопателя улучшается за счет дополнительного просеивания мелких частиц почвы сквозь просветы между прутками.

Необходимую скорость движения агрегата и частоту вращения ротора устанавливают в зависимости от условий работы. Для этого используют сменные звездочки в цепной передаче. При повышенной влажности устанавливают максимальную частоту вращения ротора, при нормальной - минимальную. Глубину выкапывания регулируют механизмом навески трактора, а также изменением положения опорного колеса по высоте.

Предложен картофелекопатель швыряльного типа, оборудованный двумя плоскими лемехами, ротором с гребенками, суживающим каналом, экраном, приводом ротора и опорным колесом. Для уменьшения повреждаемости клубней гребенки ротора, граблины, а также рабочие поверхности канала и экрана обрезинены. Для улучшения сепарации боковины канала и экран могут быть выполнены из обрезиненных прутков. В результате получена конструкция простого, надежного и энергоэкономичного картофелекопателя с высокой сепарирующей способностью. Картофелекопатель обеспечивает укладку клубней в валок и может быть использован на любых почвах в соответствующем исполнении.

Источники информации
1. Сельскохозяйственные машины / А.П. Карпенко и др. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Колос, 1975, с.352-354.

2. Сельскохозяйственная техника: каталог, Часть 1/ Н.М.Беляев и др. М.: ЦНИИТЭИ Госкомсельхозтехники СССР, 1981, с.427 - прототип.

Картофелекопатель содержит подкапывающий лемех, ротор из прутковых гребенок, экран, ограничивающий разбрасывание клубней, и опорное колесо. Картофелекопатель имеет второй лемех, размещенный рядом с первым. Лемехи выполнены плоскими. Ротор установлен с возможностью подачи клубненосной массы с обоих лемехов в сторону, обратную направлению движения картофелекопателя, и снабжен кожухом. Кожух и экран соединены посредством канала, выполненного с сечением, уменьшающимся по ширине в направлении движения потока клубненосной массы. Сечение канала имеет П-образную форму. На выходе канал выполнен прямоугольной формы для образования валка. Нижняя часть канала закрыта направляющими граблинами с образованием просвета в горизонтальной плоскости для укладки валка клубней на поверхность поля. Экран шарнирно присоединен к верхней кромке канала со стороны выхода и перекрывает его, а опорное колесо размещено между лемехами. Обеспечивается высокая интенсивность процесса сепарации клубней и повышается эксплуатационная надежность. 4 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. Картофелекопатель швыряльного типа, содержащий подкапывающий лемех, ротор из прутковых гребенок, экран, ограничивающий разбрасывание клубней, и опорное колесо, отличающийся тем, что он снабжен вторым лемехом, размещенным рядом с первым, причем лемехи выполнены плоскими, ротор установлен с возможностью подачи клубненосной массы с обоих лемехов в сторону, обратную направлению движения картофелекопателя, и снабжен кожухом, причем кожух и экран соединены посредством канала, выполненного с сечением, уменьшающимся по ширине в направлении движения потока клубненосной массы, при этом сечение канала имеет П-образную форму, а на выходе канал выполнен прямоугольной формы для образования валка, при этом нижняя часть канала закрыта направляющими граблинами с образованием просвета в горизонтальной плоскости для укладки валка клубней на поверхность поля, экран шарнирно присоединен к верхней кромке канала со стороны выхода и перекрывает его, а опорное колесо размещено между лемехами. 2. Картофелекопатель по п. 1, отличающийся тем, что угол наклона плоскости имеющейся крышки канала превышает угол наклона нижнего среза боковин этого канала, при этом угол наклона среза боковин к горизонтальной плоскости равен углу установки лемехов. 3. Картофелекопатель по каждому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что гребенки ротора, направляющие граблины, внутренние поверхности канала и поверхность экрана со стороны выхода канала обрезинены. 4. Картофелекопатель по каждому из пп. 1-3, отличающийся тем, что боковины канала и экран выполнены из обрезиненных прутков с образованием просвета между ними для предотвращения прохода клубней, при этом прутки канала установлены под углом к горизонтальной плоскости и в сторону, противоположную направлению движения картофелекопателя, а прутки экрана - в осевом направлении картофелекопателя. 5. Картофелекопатель по каждому из пп. 1-4, отличающийся тем, что экран снабжен распорками, обеспечивающими возможность регулирования угла его установки.