СЕПАРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО КОРНЕКЛУБНЕУБОРОЧНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2006 года по МПК A01D33/08 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в конструкциях машин для уборки корнеклубнеплодов.

Известно сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины, включающее просеивающий элеватор, над полотном которого установлена рамка, содержащая пассивные брусья с пальцами (авт. свид. СССР №735205, кл. A 01 D 15/04, 1978).

Недостатком такого устройства является сгруживание массы пальцами пассивных брусьев при работе в тяжелых условиях, что нарушает устойчивое выполнение технологического процесса и резко снижает сепарирующую способность элеватора.

Известно также сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины, содержащее просеивающий элеватор и установленный над ним интенсификатор сепарации, выполненный в виде пары брусьев с пальцами, при этом брусья шарнирно связаны между собой посредством двуплечих рычагов и имеют кинематическую связь с механизмом привода, обеспечивающий колебания брусьев с пальцами в противофазах перпендикулярно направлению движения вороха (заявка ФРГ №2144717, кл. A 01 D 17/10, 1973).

Недостатками известного устройства являются невысокая эффективность сепарации и возможность повреждения корнеклубнеплодов.

В усовершенствованной конструкции сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины наряду с основным интенсификатором сепарации снабжено дополнительными интенсификаторами сепарации, установленными над элеватором в направлении движения вороха с возможностью обеспечения последовательного убывания интенсивного силового воздействия пальцев на клубни по ходу технологического процесса, при этом количество пальцев на каждом последующем пальцевом брусе больше, чем на предыдущем (авт.свид. СССР №1130224, кл. A 01 D 33/08, 1982).

Процесс сепарации в рассматриваемых схемно-конструктивных решениях при возвратно-поступательном перемещении пальцев происходит только с учетом угловых сдвигающих усилий объемной массы вороха, что обусловливает значительный подпор, а следовательно, и повышенное сгруживание почвы в зоне интенсификатора, при этом создаются предпосылки для механического повреждения поверхностей клубня пальцами интенсификатора.

Кроме того, структурно-кинематическая схема механизма перемещения брусьев с пальцами в колебательное движение имеет большую инерционность массы, характеризуется достаточной энергоемкостью и материалоемкостью.

Задача предлагаемого изобретения - повышение эффективности технологического процесса сепарации элеватора за счет кинематики движения рабочих элементов интенсификаторов сепарации, динамики и силового поля их воздействия на поток материала.

Поставленная задача достигается тем, что в сепарирующем устройстве корнеклубнеуборочной машины, содержащем просеивающий элеватор и установленные над ним в направлении движении вороха интенсификаторы сепарации, согласно изобретению интенсификаторы сепарации выполнены в виде набора последовательно расположенных приводных валов с закрепленными на них дисками, причем диски закреплены на валу под углом к его оси, а смежные диски наклонены навстречу один другому, при этом каждый диск приводного вала выполнен в форме двойного кругового сегмента, а каждый вал соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора, причем соотношение диаметров зубчатого колеса и сателлита равно 3:2.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - приводной вал с дисками интенсификатора сепарации; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.3; на фиг.5 - размерные соотношения параметров диска; на фиг.6 - кинематическая схема движения дисков интенсификатора сепарации; на фиг.7(а, б, в, г, д, е, ж, з, и) - положения дисков за один оборот их осей вокруг неподвижных центров (через 45°).

Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины содержит просеивающий элеватор 1 и установленный над ним интенсификатор сепарации, выполненный в виде набора последовательно установленных на расстоянии друг от друга приводных валов 2 с наклонно закрепленными на них дисками 3. Диски закреплены на валу 2 под некоторым углом к его продольной оси вращения, причем смежные диски наклонены навстречу один другому.

Каждый диск 3 приводного вала 2 интенсификатора сепарации выполнен в форме двойного кругового сегмента. При этом каждый вал 2 с наклонно закрепленными дисками 3 соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора. Редуктор содержит эксцентриковое водило 4, расположенное в опорных узлах редуктора и рамы сепарирующего устройства, установленный с возможностью вращения на водиле сателлит 5 и кинематически связанное с сателлитом зубчатое колесо с внутренним зацеплением 6, закрепленное неподвижно в корпусе редуктора. При этом каждый приводной вал 2 интенсификатора сепарации выполнен полым, размещен на эксцентриковом водиле 4 редуктора и жестко соединен с сателлитом 5, причем соотношение диаметров зубчатого колеса и сателлита равно 3:2.

Все валы 2 с наклонно закрепленными на них дисками 3 вращаются в подшипниковых опорах в одном направлении, а привод их может осуществляться от ведущего вала просеивающего элеватора, например, посредством цепной передачи.

Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины работает следующим образом.

При движении машины вдоль убираемых рядков подкопанная лемехом масса поступает на элеватор 1, который транспортирует ее к последующим рабочим органам. Во время транспортирования массы происходит сепарация почвы. При прохождении массы в зоне расположения приводных валов 2 диски 3 взаимодействуют с потоком материала, при этом происходят разрушение, разрыхление почвенного пласта и более интенсивная сепарация на полотне элеватора.

В процессе выполнения технологической операции сепарации почвы установленные над просеивающим элеватором приводные валы 2 с наклонно закрепленными на них дисками 3 получают вращательное движение в одном направлении. Вращательное движение от звездочки 7 цепной передачи передается водилу 4 одноступенчатого планетарного редуктора, при этом шарнирно установленный на водиле сателлит 5, вращаясь совместно с водилом, совершает движение обкатки по внутренней поверхности неподвижного зубчатого колеса 6 и одновременно имеет обратное направление вращения по отношению к направлению вращения водила. Наличие этих двух движений (вращение сателлита вокруг своей оси и движение обкатки по зубчатому колесу) обеспечивает сложное планетарное движение жестко соединенного с сателлитом 5 вала 2 с наклонно закрепленными дисками 3. При выполнении диаметров зубчатого колеса 6 и сателлита 5 в соотношении 3:2 диски 3 приводных валов 2 совершают вращательное движение, при котором вершины дисков, выполненные в форме двойного кругового сегмента, описывают периметр равностороннего треугольника.

Движение дисков 3 приводных валов 2 интенсификатора сепарации происходит по строго определенному закону и не зависит от каких-либо факторов, характеризующих структурно-агрегатное состояние транспортируемого материала, или от режимных параметров устройства.

В процессе вращения валов 2 наклонно закрепленные на них диски 3 совершают движения по сложной пространственной траектории, в результате чего при встрече подкопанного пласта с дисками последние торцевой и боковой поверхностями активно воздействуют на массу материала, разделяя ее на отдельные потоки и распределяя равномерно по всей ширине полотна элеватора. При этом вершины дисков описывают периметр в виде равностороннего треугольника с наибольшим вектором динамического воздействия их контурной поверхности на поток перемещаемого пласта в зоне просеивающего элеватора.

Годограф движения вершин дисков и их структурно-кинематические условия перемещения в потоке транспортируемой массы почвы, причем с наименьшей площадью поверхности взаимодействия каждого из дисков с ее объемной массой, обеспечивают минимально возможные энергозатраты на процесс сепарации. Движение вершин дисков по периметру равностороннего треугольника исключает создание потока почвы в междисковом пространстве закрученной структуры течения, при этом устраняется возможность налипания почвы на боковые поверхности дисков.

Кинематический режим движения дисков позволяет интенсифицировать процесс нарушения связанности подкопанного пласта и рыхление его локальных структурообразований, при этом обеспечиваются выравнивание потока и высокая эффективность сепарации почвы.

Повышению сепарации также способствует установка встряхивающего устройства в зоне расположения интенсификатора сепарации - последовательно установленного над полотном элеватора набора приводных валов с дисковыми рабочими элементами.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет обеспечить максимальную сепарирующую способность просеивающего элеватора, исключая при этом повреждения корнеклубнеплодов.

Предлагаемое техническое решение просто в конструктивном исполнении и при использовании улучшает эксплуатационно-технологические характеристики сепарирующего устройства корнеклубнеуборочной машины.

Устройство содержит просеивающий элеватор и установленные над ним в направлении движения вороха интенсификаторы сепарации. Интенсификаторы сепарации выполнены в виде набора последовательно расположенных приводных валов с наклонно закрепленными на них дисками. Диски закреплены на валу под углом к его оси, а смежные диски наклонены навстречу один другому. Каждый диск приводного вала выполнен в форме двойного кругового сегмента. Каждый вал соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора. Соотношение диаметров зубчатого колеса и сателлита равно 3:2. Повышается эффективность технологического процесса сепарации. 7 ил.

Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины, содержащее просеивающий элеватор и установленные над ним в направлении движения вороха интенсификаторы сепарации, отличающееся тем, что интенсификаторы сепарации выполнены в виде набора последовательно расположенных приводных валов с наклонно закрепленными на них дисками, причем диски закреплены на валу под углом к его оси, а смежные диски наклонены навстречу один другому, при этом каждый диск приводного вала выполнен в форме двойного кругового сегмента, а каждый вал соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора, причем соотношение диаметров зубчатого колеса и сателлита равно 3:2.