МАШИНА ДЛЯ УБОРКИ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ Российский патент 2005 года по МПК A01D15/04 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к устройствам для уборки корнеклубнеплодов.

Известна машина, содержащая копирующие катки, решето с лемехом в передней части, соединенное шарнирно с подвесками с возможностью совершать в процессе работы колебательное движение относительно рамы машины от кривошипно-шатунного механизма [1, стр.502].

В работе данной машины лезвие лемеха описывает в абсолютном движении пилообразную траекторию, из-за чего дно борозды получается волнистым, поэтому часть клубней остается неубранной в почве в выступах неровностей на дне борозды и повреждается лемехом.

Срезанный лемехом пласт перемещается и разрушается на решете за счет периодического подбрасывания и удара о прутки. При этом мелкие частицы почвы просеиваются между прутками.

Однако в этой машине решето подвержено залипанию растительными остатками и почвой, особенно при повышенной влажности последней. В результате чего процесс отделения корнеклубнеплодов от почвы в данной машине недостаточно эффективен.

Указанные недостатки частично устранены в машине, содержащей также лемех и два совмещенных прутковых решета, колеблющихся в противофазе. В ней прутки одного решета расположены между прутками другого [2, стр.208].

В данной машине, поскольку решета колеблются по дуге радиусом, равным длине подвесок, в противофазе частично происходит самоочищение прутков от налипавшей почвы, но растительные остатки, имеющие упругие свойства, остаются на них же и затрудняют процесс просеивания почвы в зазорах между прутками.

Кроме того, транспортирование пласта и его разрушение на решетах происходит в этой машине также за счет периодического подбрасывания и ударов о решета. При этом решета в процессе колебаний остаются параллельными самим себе, поэтому пласт ложится на решето после подбрасывания одновременно всей поверхностью, подвергаясь сжатию и уплотнению, что затрудняет его разрушение при повышенной влажности почвы. В целях улучшения крошения пласта в этой машине лемех устанавливают под большим углом наклона к горизонту, так как при этом пласт прогибается на лемехе и лучше разрушается. Однако в этом случае имеет место достаточно большое тяговое сопротивление машины и возникает опасность сгруживания пласта перед лемехом.

Также заметим, что в описанных машинах корнеклубнеплоды не освобождаются от остатков ботвы, что снижает товарность продукции.

Целью изобретения является повышение качества процесса отделения корнеклубнеплодов от почвы и остатков ботвы, снижение тягового сопротивления машины и уменьшение потерь продукции при уборке.

Для достижения поставленной цели в известной машине, имеющей раму с опорными колесами, последовательно расположенные лемехи и решето, образованное из прутков, последние кинематически связаны задней частью c приводным валом посредством эксцентричных цапф, расположенных в противофазе относительно друг друга, а передней частью с продольной направляющей установлены на оси с роликами и с возможностью совершать возвратно-поступательное движение в плоскости, параллельной поверхности земли, и закреплены через одного жестко к лемехам, а в просвете между прутками на том же приводном валу установлены жестко битера с загнутыми назад лопастями.

Кроме того, прутки в средней части имеют продольные прорези, в которых размещены битера с загнутыми вперед лопастями, собранные в единый блок на оси, получающей вращение от приводного вала, а в задней части эти же прутки изогнуты вниз под углом, равным углу скатывания корнеклубнеплодов (без ботвы).

Размещение прутков задней частью на приводном валу посредством эксцентричных цапф в противофазе относительно друг друга, передней частью направляющей на оси позволяет совершать им возвратно-круговые движения в хвостовой части и возвратно-поступательные движения в передней части с лемехами. При этом лезвия лемехов вырезают пласт, образуя ровную поверхность дна под слоем клубней (корнеплодов), за счет этого продукция не остается в почве после уборки; лемеха врезаются в почву при меньшем угле к горизонту, двигаясь в нижней части траектории (при этом снижается тяговое сопротивление машины); пласт почвы периодически сгибается и отгибается в продольной и поперечной плоскостях, а также периодически подвергается растягиванию в процессе движения на прутках и битерах (изгиб и растяжение являются эффективными деформациями для разрушения пласта, чем сжатие, при растяжении пласта решетом и битерами создается толкающая машину сила по ходу движения, снижающая тяговое сопротивление).

Размещение битеров с загнутыми назад лопастями между прутками и битеров с загнутыми вперед лопастями в прорезях прутков позволяет очищать последние от налипавших остатков растительности и почвы, отвести клубни (корнеплоды) назад и отделять их от остатков ботвы, а изогнутая часть прутков позволяет клубням скатиться на элеватор машины после отделения от ботвы.

Изогнутость лопастей вперед у битеров, расположенных в средней части прутков, усиливает транспортирующую способность их, а изогнутость лопастей назад у битеров, расположенных на приводном валу, улучшает процесс защемления и затягивания ботвы в зазор между прутками.

На фиг.1 изображена машина, вид сбоку. На фиг.2 - то же, вид сверху.

Машина содержит раму 1 с опорными колесами 2, решето, состоящее из продольных прутков 3, кинематически связанных задней частью c приводным валом 4 посредством эксцентричных цапф 5, расположенных в противофазе относительно друг друга, установленных передней частью с направляющей на оси 6 с роликами 7 и жестко закрепленных через один к лемехам 8.

В зазоре между прутками 3 на приводном валу 4 также установлены жестко битера 9 с загнутыми назад лопастями.

Кроме того, задние части прутков, находящиеся за приводным валом 4, отогнуты вниз на угол, равный углу скатывания корнеклубнеплодов, и свисают над горизонтальной частью элеватора 10.

В средней части прутки имеют продольные прорези. В них размещены битера 11 с загнутыми вперед лопастями. Они собраны в единый блок на оси 12, получающей вращение от приводного вала 4 цепной передачей.

Машина работает следующим образом.

При движении машины вдоль рядков колеблющиеся лемехи 8, получающие движение вместе с прутками 3 от приводного вала 4, срезают пласт с клубнями (корнеплодами). При этом срез пласта происходит при совместном действии двух соседних лемехов 8, лезвия которых совершают возвратно-поступательные движения в плоскости, параллельной поверхности земли, под слоем клубней. Причем один из лемехов 8, движущийся против потока (по нижней части траектории), имеющий меньший угол α₁ наклона к горизонту, врезается в почву, а другой, движущийся в направлении потока (по верхней части траектории), в это время раскрывает стык между пластом и дном борозды, отгибая пласт вперед в продольно-вертикальной плоскости на угол α₂, больший угла α₁ (фиг.3). Тем самым пласт срезается при меньшем угле лемеха к горизонту, при меньшем давлении (силе трения) на рабочей поверхности, следовательно, при меньшем тяговом сопротивлении машины.

Срезанный пласт под действием силы подпора со стороны недеформированной почвы и под действием рабочей поверхности лемеха 8 и поверхностей прутков 3, отходящих назад по верхней части траектории возвратно-круговых движений, скользит вверх.

В процессе скольжения на рабочей поверхности лемехов 8 и на прутках 3 пласт периодически сгибается под действием последних и разгибается под действием собственного веса в продольной и поперечной плоскостях (см. фиг.3 и фиг.4), а также испытывает периодическую растягивающую силу со стороны прутков 3 под действием силы трения F (см. фиг.3) и со стороны битеров. В это время машина получает дополнительную толкающую силу (от реакций в опорах приводного вала 4).

В результате указанных деформаций пласт интенсивно разрушается, клубни отделяются, почва просеивается в зазорах между прутками 3.

Далее поток подхватывается сначала битерами 11, а потом битерами 9 и отводится назад. При этом остатки почвы полностью просеиваются за счет интенсивного деформирования пласта.

На наклонной задней части прутков клубни (корнеплоды) без ботвы скатываются сразу на элеватор 10, а клубни с ботвой и остатки растений временно задерживаются на них. Когда лопасти битеров 9 заходят в зазор между прутками 3, затягивают ботву и остатки растений и отделяют от клубней (фиг.5). Затем клубни после отделения от ботвы скатываются по изогнутой части прутков 3 на элеватор 10, а остатки ботвы и растительности падают с лопастей битеров на землю.

Таким образом, в данной машине снижается тяговое сопротивление за счет уменьшения угла наклона лемеха к горизонту в момент врезания в почву и отгиба пласта вперед в это время соседним лемехом 8, а также за счет возникновения толкающей машину вперед силы; уменьшаются потери продукции при уборке благодаря получению ровного дна борозды лемехами; улучшается процесс отделения корнеклубнеплодов от почвы за счет периодического гиба и разгиба пласта почвы в продольной и поперечной плоскостях, а также за счет периодического растягивания в процессе его транспортирования; улучшается просеивание почвы и очистка клубней от остатков ботвы и растительности за счет действия битеров между прутками.

Источники, принятые во внимание в заявке.

1. Сельскохозяйственные машины. Теория и технологический расчет. Изд. 2-е, переработ. и доп. Под ред. проф. Б.Г.Турбина. Л.: Машиностроение, 1967. - 584 с.

2. Диденко Н. Ф. Машины для уборки овощей / Н.Ф.Диденко, В.А.Хвостов, В.П.Медведев. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1984. - 320 с.

Машина содержит раму с опорными колесами, последовательно расположенные лемех и решето, образованное из продольных прутков, и привод. Продольные прутки кинематически связаны задней частью с приводным валом посредством эксцентричных цапф. Цапфы расположены в противофазе относительно друг друга, а передней частью с продольными направляющими установлены на оси с роликами с возможностью совершать возвратно-поступательное движение в плоскости, параллельной поверхности земли, и жестко закреплены через один к лемехам. В зазоре между прутками на том же приводном валу установлены жестко битера с загнутыми назад лопастями. Повышается качество отделения корнеклубнеплодов от почвы и ботвы, снижается тяговое сопротивление и уменьшаются потери продукции. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Машина для уборки корнеклубнеплодов, содержащая раму с опорными колесами, последовательно расположенные лемех и решето, образованное из продольных прутков, и привод, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества процесса отделения корнеклубнеплодов от почвы и остатков ботвы, снижения тягового сопротивления машины и уменьшения потерь продукции при уборке, продольные прутки кинематически связаны задней частью приводным валом посредством эксцентричных цапф, расположенных в противофазе относительно друг друга, а передней частью с продольными направляющими установлены на оси с роликами с возможностью совершать возвратно-поступательное движение в плоскости, параллельной поверхности земли, и жестко закреплены через один к лемехам, а в зазоре между прутками на том же приводном валу установлены жестко битера с загнутыми назад лопастями.2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что прутки в средней части имеют продольные прорези, в которых размещены битера с загнутыми вперед лопастями, собранные в единый блок на оси, получающей вращение от того же приводного вала.3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что продольные прутки в задней части изогнуты вниз под углом, равным углу скатывания корнеклубнеплодов.