КАМНЕУБОРОЧНАЯ МАШИНА "ДУДИ-3" Российский патент 2004 года по МПК A01B43/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, а более конкретно к машинам по уборке камней с пашни и других сельскохозяйственных угодий.

Известна камнеуборочная машина по а.с. СССР №1658844 А1, М.кл. A 01 В 43/00, предназначенная для уборки камней в валок.

Машина представляет собой горизонтальную раму прямоугольной формы на 4-х колесах, на которой смонтированы секции цепного транспортера, где на валиках вертикально установлены по два параллельных ряда прямых зубьев по линиям боковых сторон воображаемых равнобедренных треугольников с вершинами углов, обращенными назад против хода машины и содержащими 45-50°. Причем внутренние ряды зубьев имеют больший интервал и убирают крупные камни, а наружные ряды имеют меньший интервал и служат для уборки мелких камней, осуществляя таким образом “раздельную” уборку камней. При вращении цепного транспортера осуществляется сбор камней в валок по оси симметрии. Указанная машина имеет высокую степень чистоты уборки камней и сепарации почвы.

Однако указанная машина выполняет только часть технологического процесса по уборке камней, а именно убирает камни в валок. Поэтому после нее вводят в работу другую машину - подборщик камней с валков. Таким образом, для очистки одной и той же площади земли от камней вынуждены применять две, разного назначения, камнеуборочные машины, поэтому производительность в расчете на одну машину очищенной от камней площади уменьшается в два раза, а стоимость работ повышается.

Предлагается камнеуборочная машина “ДУДИ-3” как предлагаемое изобретение.

Сущность ее заключается в том, что в камнеуборочной машине по а.с. №1658844, М.кл. А 01 В 43/00, служащей для уборки камней в валок с помощью прямых зубьев, установленных на валиках секций цепного транспортера по линиям боковых сторон воображаемых равнобедренных треугольников, валкообразующие секции цепного транспортера предлагается установить на раме трапециевидной формы с горизонтальным основанием.

Причем по оси симметрии между валкообразующими секциями транспортера предлагается установить подбирающий транспортер с серповидными зубьями, которые расположены на валиках транспортера и осуществляют подбор камней с валка.

Горизонтальное расположение основания трапециевидной рамы необходимо для того, чтобы серповидные зубья подбирающего транспортера и зубья валкообразующих секций совершали рабочий ход в вертикальном положении и вычесывали камни при прохождении расстояния, равного длине горизонтальной части рамы. При этом качество уборки камней повышается по сравнению с камнеуборочными машинами роторного типа, в которых рабочие органы, совершая круговое движение, касаются поверхности почвы одновременно, поэтому вычесывание камней происходит неудовлетворительно.

С целью повышения степени очистки поля от камней в подбирающем транспортере, так же как и в валкообразующих секциях, сохраняется принцип “раздельной” уборки камней.

Осуществляется это тем, что валкообразующие зубья внутренних рядов воображаемого треугольника расставлены с большим интервалом, чем зубья наружных рядов. Точно так же серповидные зубья валика внутреннего ряда подбирающего транспортера расположены с большим интервалом, чем зубья валика внешнего ряда. Например, при интервале между зубьями внутреннего ряда валкообразующих секций, в 20 см, убираются камни размером в поперечнике более 20 см. При этом серповидные зубья наружного ряда подбирающего транспортера тоже расставлены с интервалом 20 см и убирают камни размером более 20 см. Внешние ряды зубьев валкообразующих секций при интервале, например, 5 см будут убирать камни в валок размером от 5 до 20 см. Серповидные зубья валика внешнего ряда подбирающего транспортера тоже расставлены с интервалом 5 см и подбирают камни размером более 5 см. При этом валики серповидных зубьев устанавливаются на подбирающем транспортере в конце каждого ряда зубьев валкообразующих секций. Причем интервал между серповидными зубьями на валиках подбирающего транспортера соответствует интервалу ряда валкообразующих зубьев, в конце которого установлен валик на подбирающем транспортере. Таким образом, предлагаемая машина осуществляет “раздельную” уборку камней в зависимости от их размера, что способствует повышению чистоты уборки камней и улучшению сепарации почвы и, следовательно, уменьшению выноса почвы с камнями.

Наличие тупого угла в основании рамы впереди по ходу машины играет существенную роль для обеспечения плавного выхода из почвы серповидных зубьев, нагруженных камнями, что предотвращает их выпадание из серповидной части зубьев, а потом сгруживание почво-каменной смеси.

В машине установлены сепарирующие устройства и прутковый транспортер, погружающий камни в кузов рядом идущего транспорта.

Таким образом предлагаемая камнеуборочная машина одна выполняет все этапы технологического процесса уборки камней вместо двух машин по существующей традиционной технологии, где одна машина убирает камни в валок, а другая подбирает их с валка. Следовательно, производительность предлагаемой машины в расчете на одну машину очищенной от камней площади земли в гектарах увеличивается в два раза. Это преимущество машины влечет за собой снижение стоимости камнеуборочных работ.

Следует отметить также и следующее очень важное преимущество предлагаемой конструкции перед существующими: каждый лишний проезд тракторного агрегата уплотняет почву, разрушая ее структуру и плодородие, снижая урожайность.

Предлагаемое изобретение по данной заявке в два раза избавляет почву от такого отрицательного явления и позволяет сохранить почвы земельных угодий для будущих поколений.

На фиг.1 схематически изображена камнеуборочная машина, вид справа.

На фиг.2 - схема расположения прямых зубьев валкообразующих секций цепного транспортера на двух парах боковых сторон воображаемых треугольников и серповидных зубьев подбирающего цепного транспортера.

На фиг.3 - вид по “В” на фиг.1.

Камнеуборочная машина на фиг.2 состоит из двух основных узлов: валкообразующих секций цепного транспортера 1 и подбирающего цепного транспортера 2, которые все смонтированы на общей раме 3 /фиг.1/, имеющей трапециевидную форму. На передней части рамы 3 с горизонтальным основанием установлены /фиг.1/: редуктор 4 с приводным валом 5, звездочками 6 и приводной цепью 7, ведущий вал 8, на нем насажены ведущие звездочки 9, от которых вращение передается с помощью тяговых цепей, фиг.1, 2, 10, 10^', 10^'' к ведомым валам 11^', 11^'', 11^''' /фиг.1/ через установленные на них ведомые звездочки 12^', 12^'', 12^''' /фиг.1/.

На каждой паре тяговых цепей 10 /фиг.2/, составляющей одну валкообразующую секцию, на валиках 13 установлены двумя параллельными рядам прямые зубья 14, 15, расположенные по линиям боковых сторон воображаемых равнобедренных треугольников.

Причем на внутренних рядах внутреннего “треугольника” располагаются прямые зубья 14, предназначенные для уборки крупных камней и поэтому расставленные с большим шагом, например 20 см. На боковых сторонах внешнего “треугольника” установлены зубья 15 с меньшим интервалом, например 5 см, они предназначены для уборки камней от 5 до 20 см в поперечнике. На тяговых цепях 10^'' подбирающего транспортера 2 /фиг.2/ в конце внутреннего и внешнего рядов прямых зубьев 14, 15 расположены валик 16^' серповидных зубьев 17^' и валик 16'' внешнего ряда серповидных зубьев 17^''. /Схемы расположения зубьев на валиках показаны цифрами I и II на фиг.2 и 3/. Причем серповидные зубья 17' внутреннего ряда зубьев 14 валкообразующих секций расставлены с большим интервалом, так же как и прямые зубья 14, и, следовательно, предназначены для подборки крупных камней; серповидные зубья 17^'' внешнего ряда, установленные в конце наружного ряда зубьев 15 с таким же интервалом, что и зубья 15, предназначены для подборки мелких камней.

Внутри контура рамы 3 для сепарации камней установлены наклонный пассивный грохот 18 /фиг.1/ и виброгрохот 19 /фиг.1, 3/, выводящие камни на прутковый транспортер 20 /фиг.3/, который перегружает их в кузов рядом движущегося транспорта /не показан/. Машина опирается на четыре регулируемых колеса 21 /фиг.1, 3/, работает от вала отбора мощности трактора через карданный вал 22 /фиг.1/.

Ширина захвата машины зависит от мощности машины и составит 4-5 м.

Таким образом, предлагаемая камнеуборочная машина представляет полотно цепного транспортера с несколькими секциями, например, как показано на фиг.2 и 3, с пятью, из которых центральная секция 2 является подборщиком камней, а слева и справа от нее расположены по две валкообразующие секции.

Камнеуборочная машина работает следующим образом.

Перед началом работы непосредственно на очищенном участке необходимо с помощью 4-х регулируемых опорных колес 21 ходовой части /фиг.1.3/ установить величину заглубления прямых зубьев 14, 15 /фиг.2/ в почву. Эта величина зависит от характеристики почвы, а именно: при сыпучих почвах - не более 8-10 см, а при твердых - не более 5. Затем работу машины проверяют в холостую. При этом вращение от вала отбора мощности трактора передается через карданный вал 22 /фиг.1, 3/, редуктор 4, приводной вал 5, звездочки 6 и приводную цепь 7 ведущему валу 8 со звездочками 9, которые вращают тяговые цепи 10, 10^', 10^'' /фиг.2, 3/, с установленными на валиках 13 по линиям боковых сторон воображаемых равнобедренных “треугольников” рабочими органами - прямыми зубьями 14, 15 /фиг.2/. Каждый ряд зубьев 14, 15 начинается от крайнего внешнего контура цепного транспортера 10 и заканчивается на крайних внутренних цепях 10^' /фиг.2/, не доходя до вершины “треугольника”, что необходимо для образования валка камней по оси симметрии. Вершина “треугольника” устанавливается в пределах 45-50° и располагается назад против хода движения. Больший угол в вершине не желателен во избежание увеличения сопротивления почвы и камней на рабочие органы. С этой же целью расстояние между внутренним рядом прямых зубьев 14 и внешним 15 устанавливается в пределах 500-600 мм с таким расчетом, чтобы собираемые внешним рядом зубьев 15 камни свободно проходили между рядами зубьев 14, 15 в валок. При этом благодаря наклонному расположению рядов зубьев 14, 15 при движении машины вперед стрелка “А” /фиг.1/ и вращении цепного транспортера с рабочими органами происходит перемещение камней к оси симметрии. Для улучшения сепарации почвы и снижения переноса ее комков вместе с камнями в валок внутренний ряд зубьев 14 расставлен с большим интервалом, чем зубья 15 внешнего ряда, и поэтому сперва убираются крупные камни, а наружным рядом зубьев 15, где интервал меньше, убираются мелкие камни. Таким образом осуществляется “раздельная” уборка камней в валок, что повышает степень сепарации почвы уже в процессе вычесывания камней и перемещения их в валок.

Расстояние между внутренними тяговыми цепями 10^' /фиг.2/ устанавливается не более 100 см, следовательно, и валок камней будет шириной не более 100 см.

Рабочий ход прямых зубьев 14, 15 начинается со звездочек 12^''' на ведомом валу 11^''' в момент входа зубьев 14, 15 в почву и заканчивается на звездочках 9 ведущего вала 8 в момент выхода их почвы /фиг.1, 3/.

Процесс образования валка камней происходит следующим образом.

Прямые зубья 14, 15 внутреннего и внешнего рядов валкообразующих секций, расставленные по боковым сторонам внутреннего 14 и внешнего 15 “треугольников” /фиг.2/, при вращении цепного транспортера движутся как бы основанием треугольника вперед. При этом встречные камни подхватываются зубьями 14, 15, начиная от установленных на валиках 13 внешних тяговых цепей 10, передавая массу камней и комков почвы друг другу и отталкивая к оси симметрии до тех пор, пока крайние зубья, установленные на внутренних цепях 10^', не оттолкнут их окончательно в валок. При этом масса камней и комков почвы как бы скользит по внутренним боковым поверхностям, образованным рядами зубьев 14, 15. Вследствие этого зубья 14, 15 воздействуют на комки почвы и подвергают их дроблению. В свою очередь перемещаемые зубьями 14, 15 камни также воздействуют на комки почвы и подвергают их дополнительному дроблению, поэтому перенос комков почвы в валок снижается, то есть в процессе валкообразования уже происходит измельчение комков и сепарация почвы.

Предлагаемая камнеуборочная машина “ДУДИ-3” одновременно с уборкой камне в валок производит подборку камней с валка. Подборка камней с валка осуществляется подбирающим цепным транспортером 2 /фиг.2/, установленным между двумя парами валкообразующих секций 1 от оси симметрии. На подбирающем цепном транспортере 2 установлены валики 16^' и 16^'', на которых расположены серповидные зубья 17^' и 17^', причем зубья 17^' валика 16^' внутреннего ряда расположены с большим интервалом, чем зубья 17^'' валика 16^'' внешнего ряда. Исходя из этого серповидные зубья 17^' валика 16^' внутреннего ряда убирают с валка камни более крупных размеров, чем серповидные зубья 17^'' валика 16^'' внешнего ряда. При этом валики 16^' и 16^'' с серповидными зубьями 17^' и 17^'' установлены на подбирающем транспортере 2 в конце каждой пары рядов зубьев 14 и 15 валкообразующих секций 1 /фиг.2/.

Таким образом и при подборке камней с валков сохраняется принцип “раздельной уборки камней, что способствует повышению чистоты уборки камней и улучшению измельчения и сепарации почвы.

Рабочий ход серповидных зубьев 17^' и 17^'' подбирающего транспортера 2 /фиг.1/ начинается в момент вхождения их в почву при движении через ведомые звездочки 12^''' ведомого вала 11^''' /стрелка Б на фиг.1/. При этом серповидные зубья 17^' и 17^'' вычесывают камни из почвы и, находясь в вертикальном положении, доходят до тупого угла рамы и через звездочку 6 приводного вала 5 выходят на поверхность. На этом заканчивается основной этап рабочего хода серповидных зубьев 17^', 17^'' подбирающего транспортера 2 /фиг.2/. Далее серповидные зубья 17^' и 17^'', нагруженные камнями, движутся вверх по раме 3 и на верхней наклонной части /стрелка Г фиг.1/ сбрасывают камни внутрь контура рамы 3. На этом заканчивается второй этап рабочего хода серповидных зубьев 17^' и 17^'' подбирающего транспортера 2. Затем серповидные зубья 17^' и 17^'' последовательно проходят через звездочки 12^''' ведомого вала 11^''' и процесс повторяется.

В случае, если поле имеет сильную засоренность камнями и подбирающий транспортер 2 не успевает убирать их с валка, то следует увеличить скорость вращения цепного транспортера или снизить скорость движения трактора и наоборот, при слабой засоренности поля снижают скорость вращения цепного транспортера или же увеличивают скорость движения трактора.

Таким образом, камни более крупных размеров подбираются серповидными зубьями 17^' валика 16^' внутреннего ряда подбирающего транспортера 2, причем серповидные зубья 17^' имеют интервал, равный интервалу зубьев 14 внутреннего ряда валкообразующих секций цепного транспортера 1 /фиг.2/. Точно так же мелкие камни подбираются серповидными зубьями 17^'' валика 16^'' внешнего ряда подбирающего транспортера 2, причем серповидные зубья 17^'' расставлены с интервалом, равным интервалу зубьев 15 внешнего ряда валкообразующих секций 1 /фиг.2/. Таким образом обеспечивается выполнение “раздельного” способа уборки камней в валок и подборки их с валка, при котором происходит интенсивная сепарация почвы уже в самом начале технологического процесса уборки камней. Далее камни поступают на наклонный грохот 18 и виброгрохот 19, где происходит окончательный этап сепарации, и камни поступают на прутковый транспортер 20 для погрузки в кузов рядом идущего транспорта, который отвозит их в отведенные для складирования места.

При ширине захвата 4 м и скорости движения агрегата 4 км/час машина в состоянии убрать за дневное время суток /10 часов в среднем/ 16 гектаров.

Экономическая эффективность машины заключается в снижении стоимости камнеуборочных работ, а также в снижении расхода металла на производство машины, так как предлагаемая машина одна заменяет две, работающие отдельно на уборке камней в валок и подборки их с валков.

Повышается также степень измельчения и сепарации почвы на всех стадиях технологического процесса. Сокращается в 2 раза число проходов агрегата, что способствует сохранению почвы и повышению ее плодородия.

Машина по конструкции несложная, поэтому заводы агропрома могут освоить ее выпуск.

Машина содержит раму, кодовую часть, валкообразующие секции цепного транспортера, на валиках которого установлены двумя параллельными рядами прямые зубья по линиям боковых сторон равнобедренных треугольников. На внутренних рядах зубья установлены с шагом, большим, чем на внешних. Рама выполнена трапециевидной формы с горизонтальным основанием. Между валкообразующими секциями по оси симметрии установлен подбирающий транспортер с двумя внутренними рядами тяговых цепей. В конце каждого ряда зубьев валкообразующих секций на подбирающем транспортере расположены валики, на которых установлены серповидные зубья. Зубья валика внутреннего ряда расположены с большим интервалом, чем зубья валика внешнего ряда подбирающего транспортера. Повышается степень очистки поля от камней. 3 ил.

Камнеуборочная машина, содержащая раму, ходовую часть, валкообразующие секции цепного транспортера, на валиках которого установлены двумя параллельными рядами прямые зубья по линиям боковых сторон равнобедренных треугольников, причем на внутренних рядах зубья установлены с шагом, большим чем на внешних, отличающаяся тем, что рама выполнена трапециевидной формы с горизонтальным основанием, а между валкообразующими секциями по оси симметрии установлен подбирающий транспортер с двумя внутренними рядами тяговых цепей, при этом в конце каждого ряда зубьев валкообразующих секций на подбирающем транспортере расположены валики, на которых установлены серповидные зубья, причем зубья валика внутреннего ряда расположены с большим интервалом, чем зубья валика внешнего ряда подбирающего транспортера.