УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОРОХА В ЗЕРНОУБОРОЧНОМ КОМБАЙНЕ Российский патент 2005 года по МПК A01F12/44 A01D41/12 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в зерноуборочных комбайнах.

Известно устройство для очистки вороха, поступающего с молотильно-сепарирующего устройства и соломоотделителя комбайна, включающее транспортную доску, верхнее и нижнее решета, нагнетательный вентилятор, зерновой и колосовой шнеки (Кленин Н.И. Сакун В.А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. - М.: Колос. - 1994. - С.404-405).

Это устройство сложно по конструкции, решета совершают возвратно-колебательные движения, создавая дополнительную вибрацию комбайна.

Известно также устройство, состоящее из транспортной доски с удлинителем, верхнего и нижнего жалюзийных решет, нагнетательного вентилятора, зернового и колосового шнеков (Прототип. Пономарев Г. Загрузи решета равномерно. Ж.: "Сельский механизатор". - 2002. - №8. - С.14).

Устройство имеет ряд существенных недостатков. На нем увеличена площадь жалюзийных решет. Жалюзи, помимо верхнего и нижнего решет, установлены и на удлинителе транспортной доски. Их изготавливают из листовой стали, толщиной 0,5...0,75 мм. Жалюзийные решета движутся возвратно-поступательно с достаточно высокой скоростью, повреждая зерно, ухудшая его сохранность и всхожесть семян.

При забивании жалюзи площадь живого сечения решет уменьшается, что приводит к увеличению скорости воздушного потока и выдуванию зерна в копнитель. Требуется приспособление для очистки жалюзийных решет.

Нагнетательная система отличается турбулентностью и пульсацией воздушного потока, и при данном конструктивном исполнении очистки, из-за двухъярусного расположения решет и большой их площади, происходит неравномерное их обдувание, что ухудшает качество разделения вороха и увеличивает потери зерна.

Технический результат, который может быть достигнут, с помощью предлагаемого изобретения, сводится к улучшению процесса разделения вороха на зерноуборочном комбайне.

Устройство для очистки вороха зерноуборочного комбайна, включающее транспортную доску, решето, вентилятор, зерновой и колосовой шнеки. Вентилятор выполнен всасывающим с аспирационным каналом, входное окно которого расположено у концевой зоны транспортной доски. Осадочная камера с автоматической порционной выгрузкой установлена над передней частью днища копнителя. Решето выполнено прутковым, наклоненным к колосовому шнеку с возможностью изменения расстояния между прутками и регулирования угла наклона в вертикальной плоскости путем поднятия и опускания его передней части, причем прутки в сечении представляют собой равносторонний треугольник.

Сущность изобретения заключается в том, что вентилятор выполнен всасывающим с аспирационным каналом, входное окно которого расположено у концевой зоны транспортной доски, осадочная камера с автоматической порционной выгрузкой установлена над передней частью днища копнителя, решето выполнено прутковым, наклоненным к колосовому шнеку, причем прутки в сечении представляют собой равносторонний треугольник.

Решето выполнено с возможностью изменения расстояния между прутками и регулирования угла наклона в вертикальной плоскости.

На фиг.1 - изображено устройство вид сбоку;

на фиг.2 - прутковое решето вид сбоку;

на фиг.3 - прутковое решето вид сверху;

на фиг.4 (а, б) - прутки решета вид спереди (сечение).

Устройство включает транспортную доску 1, совершающую возвратно-поступательное движение. У его концевой зоны 2 расположено входное окно 3 аспирационного канала 4. Канал имеет осадочную камеру 5, размещенную над передней частью днища 6 копнителя (не показано). Снизу осадочной камеры 5 установлен автоматически открывающий клапан 7. В задней части аспирационного канала 4 расположен всасывающий диаметральный вентилятор 8, выпускное сопло которого направленно в копнитель (не указан). Под транспортной доской 1 начинается прутковое решето 9, наклоненное в сторону колосового шнека 10. Прутки 11 в сечении представляют собой равносторонний треугольник (фиг.4). Верхняя часть решета 12 имеет возможность подниматься и опускаться, изменяя тем самым его угол наклона в вертикальной плоскости. Расстояние между прутками 11 также может изменяться, увеличивая или уменьшая калибровочную щель ″е″, через которую просеивается зерно и попадает в зерновой шнек 13. Прутки 11 укладывают на две гребенки 14.

Технологический процесс, выполняемый устройством, осуществляется следующим образом.

После молотильно-сепарирующего устройства комбайна ворох попадает на транспортную доску 1. Там он частично разделяется: в нижней части вороха - более тяжелые компоненты, а сверху - более легкие.

При сходе в концевой зоне 2 с транспортной доски легкие примеси: измельченная солома, полова, обмолоченные колосья всасываются через входное окно 3 в аспирационный канал 4. Для поддержания постоянного воздушного потока в аспирационном канале 4 расположена осадочная камера 5, в этом месте канал расширяется, скорость уменьшается и примеси осаждаются в камере. При этом камера является аккумулятором разрежения. При накоплении примесей в камере клапан 7 автоматически открывается и примеси выгружаются на переднюю часть днища 6 копнителя. Пыль и очень легкие примеси проходят через вентилятор и попадают в копнитель.

Зерно и недомолоченные колосья под действием силы тяжести падают на прутковое решето 9. Зерно 15 просеивается между прутками, попадает в зерновой шнек 12 и далее в бункер комбайна. Недомолоченные колосья 16 скользят по решету и попадают в колосовой шнек 10, откуда они подаются в домолачивающее устройство.

Для изменения размера щели между прутками 13 заменяют гребенки 14 в начале и в конце решета. Они отличаются пазами, на которые укладывают прутки.

Треугольное сечение прутков сразу же направляет зерно в технологическую щель ″е″ (фиг.4а), без излишнего перекатывания по решету. Кроме того, при поперечных наклонах комбайна не происходит смещения потока зерна в стороны по решету, качество сепарации не ухудшается. Равностороннее сечение позволяет устанавливать прутки любой стороной (б).

Зерно и недомолоченные колосья отличаются парусностью, поэтому всасывающий воздушный поток разделяет их еще до попадания на решето: зерно, как более тяжелое попадает в зону ″m″ (фиг.1), а недомолоченные колосья в зону ″n″, что существенно повышает надежность технологического процесса и улучшает качество разделения.

Пример 1: Изучены данные по аэродинамическим свойствам компонентов вороха. Они представлены в таблице 1.

Таблица 1Аэродинамические свойства компонентов вороха.Компонент ворохаСкорость витания, м/сЗерно пшеницы - целое8,9...11,5 - битое5,8...8,3Недомолоченные колосья6,1...8,2Колосья без зерна3,5...5,0Соломистые частицы, длиной до 50 мм2,0...3,3Полова0,75...5,0

Как видно из таблицы 1, при скорости всасывания 5,1...5,4 м/с все зерно и недомолоченные колосья упадут на решето, а остальные компоненты попадут в аспирационный канал.

Пример 2: Были определены размерные характеристики тяжелых компонентов вороха (табл.2).

Таблица 2Размерные характеристики тяжелых компонентов ворохаКомпонент ворохаТолщинаШиринаДлинаa, ммσ, ммν, %b, ммσ, ммν, %l, %σ, ммν,%Зерно2,950,237,93,10,258,16,50,6510,0Недомолоченный колос8,391,0813,010,21,5915,6---а, b, l - средние значения; σ - среднеквадратическое отклонение; ν - коэффициент вариации.

Были построены вариационные кривые распределения компонентов вороха.

Рабочие размеры между прутками должны быть больше максимального размера признака величины зерна, то есть больше его ширины:

е>в+3σ=3,1+3·0,25=3,85 (мм);

но меньше минимального размера толщины недомолоченного колоса

е<а_k-3σ=8,39-3·1,08=5,15 (мм );

Следовательно, размер щели ″е″ между прутками должен быть >3,85, но <5,15 мм, то есть 4,8...5,0 мм.

Размер щели ″е″ изменяют заменой гребенок, на которых устанавливают прутки.

Пример 3: Для определения оптимального угла наклона решета определим коэффициент трения зерна и недомолоченного колоса. Угол трения для зерна равен 31°, а для колоса 26,5°. Следовательно, угол установки пруткового решета в вертикальной плоскости может изменяться от 32 до 40 градусов.

Устройство эффективно особенно при уборке семенного зерна. При уборке комбайнами с существующей очисткой практически 70% зерна имеют микротрещины. Они не видны невооруженным глазом, но хорошо заметны в лупу. Такое зерно хуже хранится и чаще подвержено заболеваниям после всходов.

Предложенное устройство проще по конструкции, не имеет сложного привода, нет колебательных движений, травмирующих зерно. Из-за треугольного сечения пруткового решета очистка эффективно работает и на уклонах.

Всасывающая сила обеспечивает более стабильную и выровненную по ширине рабочую скорость воздушного потока, а следовательно, высокое качество разделения компонентов вороха.

Устройство включает транспортную доску и расположенное у ее концевой зоны входное окно аспирационного канала. Канал имеет размещенную над передней частью днища копнителя осадочную камеру с автоматически открывающимся клапаном. В задней части аспирационного канала расположен всасывающий вентилятор с направленным в копнитель выпускном соплом. Под транспортной доски начинается наклоненное в сторону колосового шнека прутковое решето. Прутки имеют поперечное сечение в форме равностороннего треугольника. При сходе в концевой зоне с транспортной доски легкие примеси всасываются через входное окно в аспирационный канал и осаждаются в осадочной камере. По мере накопления примесей в камере они через клапан выгружаются в копнитель. Зерно и недомолоченные колосья падают на прутковое решето. Зерно просеивается между прутками и зерновым шнеком направляется в бункер. Недомолоченные колосья скользят по решету и колосовым шнеком подаются в домолачивающее устройство. Устройство для очистки вороха обеспечивает улучшение процесса разделения вороха в зерноуборочном комбайне. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

1. Устройство для очистки вороха в зерноуборочном комбайне, включающее транспортную доску, решето, вентилятор, зерновой и колосовой шнеки, отличающееся тем, что вентилятор выполнен всасывающим с аспирационным каналом, входное окно которого расположено у концевой зоны транспортной доски, осадочная камера с автоматической порционной выгрузкой установлена над передней частью днища копнителя, решето выполнено прутковым, наклоненным к колосовому шнеку, причем прутки в сечении представляют собой равносторонний треугольник.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что решето выполнено с возможностью изменения расстояния между прутками и регулирования угла наклона в вертикальной плоскости путем поднятия и опускания его передней части.