МАШИНА ДЛЯ УБОРКИ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ТОПИНАМБУРА Российский патент 2003 года по МПК A01D17/04 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для уборки корнеклубнеплодов, а именно топинамбура.

Известна корнеклубнеуборочная машина, содержащая выкапывающие рабочие органы, сепарирующий элеватор и последовательно размещенные над его поверхностью шнеки соответственно с левой и правой навивкой (см. а.с. 1720544, кл. А 01 D 33/08, 1989 г.). Каждый из шнеков снабжен примыкающими к ним с торцов баллонами для раздавливания почвенных комков. Недостатком известной конструкции является то, что в результате сгруживания массы перед баллонами не происходит качественного разрушения комков и сепарации почвы.

Известна машина для уборки корнеклубнеплодов, включающая последовательно смонтированные на раме выкапывающие рабочие органы, сепарирующий элеватор, над полотном которого размещены шнеки соответственно с право- и левосторонней навивками, комкоразрушающее, транспортирующее и выгрузное устройства (а.с. 735206, кл. А 01 D 15/04, 1978 г.).

В известной конструкции в качестве комкоразрушающего устройства использованы спаренные пневматические баллоны, недостатком которых является то, что они не обладают избирательной способностью воздействовать с одинаковым разрушающим эффектом на различные по размеру компоненты клубненосного пласта.

Почвенные комки, особенно соизмеримые с клубнями, не подвергаются эффективному разрушению, поэтому выделение их в дальнейшем из вороха становится трудоемким процессом.

В отличие от картофеля уборка топинамбура затруднена из-за специфических особенностей этой культуры.

Топинамбур имеет оставшуюся после предуборочной обрезки утолщенную часть стебля с мощным корневищем, содержащим сильно развитую корневую систему со столонами и закрепленными на них клубнями. Последние отличаются неправильной (уродливой) формой из-за многочисленных наростов (деток), в лабиринтах которых содержится значительное количество почвы, поэтому выделение ее без повреждений клубней становится проблематичным.

Кроме того, клубни топинамбура имеют довольно прочную связь со столонами, что делает практически невозможным их отрыв пневматическими баллонами. Последние к тому же на уборке топинамбура имеют низкую эксплуатационную надежность из-за частых порезов и проколов камеры от прочных и острых стеблей и корневищ, а также от инородных включений, содержащихся в ворохе.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение качества очистки клубней топинамбура от земли и отделение их от столонов и стеблевой массы.

Поставленная цель достигается тем, что в машине для уборки корнеклубнеплодов, преимущественно топинамбура, включающей последовательно смонтированные на раме выкапывающие рабочие органы, сепарирующий элеватор, над полотном которого размещены шнеки соответственно с право- и левосторонней навивками, комкоразрушающее, транспортирующее и выгрузное устройства, комкоразрушающее устройство выполнено в виде установленных в продольно-вертикальной плоскости встречно вращающихся решетчатых роторов, поверхность каждого из которых образована из консольно закрепленных прутков, направленных вдоль его образующей свободными концами вниз, причем ротор по отношению к поверхности транспортирующего устройства установлен так, что торцевая плоскость свободных концов прутков образует регулируемый острый угол с поверхностью транспортирующего устройства, при этом по крайней мере один из роторов перекрывает зону схода массы с элеватора.

Ротор выполнен в виде усеченного конуса, большее основание которого направлено вниз, при этом его прутки закреплены с возможностью регулирования расстояния между ними. Кроме того, концевые части прутков могут быть выполнены из эластичного материала и отогнутыми наружу с образованием в нижней зоне ротора вогнутой конусной поверхности.

На фиг.1 схематично изображена машина для уборки корнеклубнеплодов - вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг.3 - выполнение ротора в виде усеченного конуса; на фиг. 4 - вариант выполнения концевых частей прутков отогнутыми наружу (штриховыми линиями показаны их рабочие положения).

Машина содержит последовательно смонтированные на раме 1 выкапывающие рабочие органы - лемехи 2, сепарирующий элеватор 3, над полотном 4 которого размещены шнеки 5 и 6 соответственно с левой и правой навивками, комкоразрушающее устройство 7, транспортирующее устройство 8 и выгрузное устройство 9.

Комкоразрушающее устройство 7 выполнено в виде установленных в вертикально-продольной плоскости встречно вращающихся решетчатых роторов 10 и размещено в зоне перепада высот между выходной частью элеватора 3 и транспортирующим устройством 8. Поверхность ротора образована из консольно закрепленных на диске 11 прутков 12, направленных свободными концами вниз в сторону транспортирующего устройства 8. Диск 11 смонтирован на консольном валу 13, кинематически связанном, например через ременную передачу, с механизмом привода (условно не показан). Ротор 10 по отношению к поверхности транспортирующего устройства 8 установлен с наклоном, обеспечивающим острый угол α между ней и торцевой плоскостью ротора. В зависимости от условий уборки величина указанного угла может регулироваться.

На диске 11, по его периферийной окружности, выполнены посадочные отверстия для установки прутков 12 и их фиксации.

Расстояние между смежными прутками устанавливается из условия свободного прохода между ними максимального по размеру корнеклубнеплода.

В целях регулирования расстояния между прутками 12 в зависимости от размера и типа убираемой культуры на диске 11 выполнен ряд резервных отверстий для равномерного распределения по окружности диска определенного количества прутков.

Для обеспечения надежного сбрасывания растительных примесей с пальцев ротора его поверхность выполнена в виде усеченного конуса, направленного большим основанием вниз (фиг.3).

Для активизации процесса сепарации и уменьшения повреждения клубней свободные концы 14 прутков 12 (фиг.4) могут быть выполнены из эластичного материала и отогнутыми в наружную сторону с образованием в нижней зоне ротора 10 вогнутой конусной поверхности, плавно сопрягаемой с цилиндрической.

Процесс уборки корнеклубнеплодов, в частности топинамбура, осуществляется машиной следующим образом.

Подкопанный лемехами 2 клубненосный пласт поступает на элеватор 3, где происходит первичная его сепарация.

При встрече пласта со шнеком 5 он под воздействием его витков смещается на правую половину элеватора 3. При этом в зоне контакта его со шнеком происходит крошение почвенных комков и очистка клубней от почвы.

В дальнейшем при встрече вороха со шнеком 6 происходит повторное изменение направления его движения, сопровождаемое интенсивным перемешиванием его слоев, перетиранием почвенных комков, сепарацией почвы и частичным отделением клубней.

Предварительно отсепарированный и сформированный шнеком 6 ворох подается полотном элеватора 3 на комкоразрушающее устройство 7.

Компоненты вороха (клубни, почвенные комки и растительность) при сходе с элеватора имеют различные по высоте и дальности траектории движения, поэтому они контактируют с поверхностью одного из роторов 10 практически по всей длине их прутков 12, чем обеспечивается равномерное его загрузка и эффективная работа.

При встрече с активной решеткой ротора за счет касательных ударных воздействий происходит разрушение наименее прочных комков и выделение путем отряхивания почвы из межклубневого пространства корневой части топинамбура.

Свободные клубни и раздробленные комки почвы при изменении направления движения под воздействием ротора 10 прокатываются по его поверхности и, пройдя зазоры между прутками 12, поступают во внутреннюю полость ротора, где, продолжая контактировать с его поверхностью, постепенно скатываются вниз.

Основная масса вороха, содержащая стеблекорневую часть топинамбура с клубнями, прочные комки и растительную примесь, прижимается к поверхности ротора 10 и увлекается им во вращение.

При этом происходит активное растаскивание и рассредоточение компонентов вороха, особенно растительных примесей.

При попадании вороха в узкий створ между роторами 10 он подвергается двухстороннему сжимающему воздействию прутков 12, в результате чего происходит разрушение почвенных комков и разламывание стеблевой массы и корневищ.

За счет деформации корневой системы топинамбура клубни отрываются от столонов, выдавливаются сквозь зазоры между прутками внутрь роторов 10 и поступают на поверхность транспортирующего устройства 8.

Растительная, стеблевая и корневая масса выводится прутками за пределы роторов. Нависшая на прутки растительная примесь сбрасывается с них потоком падающих вниз клубней и почвенной массы.

Под воздействием центробежных сил эластичные концы 14 (фиг.4) прутков 12 расходятся наружу, несколько увеличивая размер ротора 10 в нижней его части. При этом смежные прутки двух роторов в рабочем их русле практически смыкаются друг с другом. В этой зоне пальцы всесторонне обжимают компоненты вороха, усиливая тем самым эффект разрушения комков и очистки клубней без их повреждений.

Продольный наклон ротора 10 с образованием увеличивающегося зазора между его торцевой частью и поверхностью транспортирующего устройства 8, перемещаемой в том же направлении, исключает сгруживание массы в этой зоне и забивание ротора, а также обеспечивает беспрепятственный сход растительности с концевых частей прутков.

Ворох, подвергшийся обработке комкоразрушающим устройством 7, поступает на транспортирующее устройство 8, которое завершает сепарацию почвы и передает убираемый продукт на выгрузное устройство 9.

Таким образом, предложенное комкоразрушающее устройство 7 обладает широким диапазоном действия, так как позволяет не только производить дробление почвенных комков и их сепарацию, но и осуществлять интенсивную разделку (обработку) корневой части топинамбура с отделением клубней от стеблевой массы и эффективной очисткой их от налипшей почвы.

Машина содержит последовательно смонтированные на раме выкапывающие рабочие органы, сепарирующий элеватор, над полотном которого размещены шнеки соответственно с право- и левосторонней навивками, комкоразрушающее, транспортирующее и выгрузное устройства. Комкоразрушающее устройство выполнено в виде установленных в продольно-вертикальной плоскости встречно вращающихся решетных роторов. Поверхность каждого ротора образована из консольно закрепленных прутков, направленных вдоль его образующей свободными концами вниз. Ротор по отношению к поверхности транспортирующего устройства установлен с наклоном так, что торцевая плоскость свободных концов прутков образует регулируемый острый угол с поверхностью транспортирующего устройства. По крайней мере один из роторов перекрывает зону схода массы с элеватора. Повышается качество очистки клубней топинамбура от земли и отделение их от столонов и стеблевой массы. 3 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Машина для уборки корнеклубнеплодов, преимущественно топинамбура, включающая последовательно смонтированные на раме выкапывающие рабочие органы, сепарирующий элеватор, над полотном которого размещены шнеки соответственно с право- и левосторонней навивками, комкоразрушающее, транспортирующее и выгрузное устройства, отличающаяся тем, что комкоразрушающее устройство выполнено в виде установленных в продольно-вертикальной плоскости встречно вращающихся решетчатых роторов, поверхность каждого из которых образована из консольно закрепленных прутков, направленных вдоль его образующей свободными концами вниз, причем ротор по отношению к поверхности транспортирующего устройства установлен с наклоном так, что торцевая плоскость свободных концов прутков образует регулируемый острый угол с поверхностью транспортирующего устройства, при этом по крайней мере один из роторов перекрывает зону схода массы с элеватора. 2. Машина для уборки корнеклубнеплодов по п. 1, отличающаяся тем, что прутки ротора закреплены с возможностью регулирования расстояния между ними. 3. Машина для уборки корнеклубнеплодов по каждому из пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что ротор выполнен в виде усеченного конуса, большее основание которого направлено вниз. 4. Машина для уборки корнеклубнеплодов по каждому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что концевые части прутков отогнуты наружу с образованием в нижней зоне ротора вогнутой конусной поверхности и выполнены из эластичного материала.