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 просевающий 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 дополнительным интенсификатором сепарации в виде брусьев с пальцами, установленными над элеватором и колеблющихся в противофазах перпендикулярно 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 перемещениях пальцев происходит только с учетом угловых сдвигающих усилий объемной массы вороха, что обусловливает значительный подпор, 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 изменения структурной схемы привода и годографа движения рабочих элементов - пальцев интенсификатора сепарации, динамики и силового поля их воздействия на поток материала.

Поставленная задача достигается тем, что в сепарирующем устройстве корнеклубнеуборочной машины, содержащим просеивающий элеватор и установленными над ним в направлении движении вороха интенсификаторы сепарации с пальцами, согласно изобретению интенсификаторы сепарации выполнены в виде набора последовательно расположенных приводных валов с размещенными на них посредством переходных элементов пальцами, при этом пальцы в переходных элементах расположены со смещением один относительно другого под углом 120°, а каждый вал соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора. Пальцы приводных валов могут быть выполнены изогнутыми, например, в виде кривой логарифмической спирали.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - приводной вал с пальцами интенсификатора сепариции; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.3; на фиг.5 - кинематическая схема движения валов с пальцами.

Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины содержит просевающий элеватор 1 и установленный над ним интенсификатор сепарации, выполненный в виде набора последовательно установленных на расстоянии друг от друга приводных валов 2 с пальцами 3. Пальцы смонтированы на приводных валах посредством промежуточного элемента 4, выполненного в виде втулки с равномерно расположенными на ее боковой поверхности пазами 5. В радиально расположенных пазах втулки закреплены пальцы, причем пальцы закреплены в пазах со смещением один относительно другого на 120°. Втулки с закрепленными на них пальцами установлены на приводном валу 2 с возможностью продольного перемещения и их фиксированного поворота вокруг его оси. Рабочая поверхность пальцев 3 может быть выполнена изогнутой, например, в виде кривой логарифмической спирали. На пальцах 3 насажены резиновые наконечники 6, при этом как пальцы, так и резиновые наконечники могут иметь разную длину.

Каждый вал 2 с пальцами 3 интенсификатора сепарации соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора. Редуктор содержит эксцентриковое водило 7, расположенное в опорных узлах редуктора и рамы элеватора сепарирующего устройства, установленный с возможностью вращения на водиле сателлит 8 и кинематически связанное с сателлитом зубчатое колесо с внутренним зацеплением 9, закрепленное неподвижно в корпусе редуктора. При этом каждый приводной вал 2 с пальцами 3 интенсификатора сепарации выполнен полым, шарнирно размещен на эксцентриковом водило 7 редуктора и жестко соединен с сателлитом 8.

Наличие эксцентриситета (l>0) является обязательным условием работы устройства. Диаметры делительных окружностей зубчатого колеса и сателлита связаны соотношением 4:3.

Все валы 2 с пальцами 3 интенсификатора сепарации 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 пальцы 4 с закрепленными на их концах резиновыми наконечниками взаимодействуют с потоком материала, при этом происходит 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 пальцами 3 получают вращательное движение в одном направлении. Вращательное движение от привода через звездочку цепной передачи передается водилу 7 одноступенчатого планетарного редуктора, шарнирно установленный на водиле сателлит 8, вращаясь совместно с водилом, совершает движение обкатки по внутренней поверхности неподвижного зубчатого колеса 9 и одновременно имеет обратное направление вращения по отношению к направлению вращения водила. Наложение этих двух движений (вращение сателлита вокруг своей оси и движение обкатки по зубчатому колесу) обеспечивает при соответствующем передаточном отношении зубчатой пары нужное планетарное движение жестко соединенного с сателлитом 8 вала 2 с закрепленными на нем пальцами 3, при этом вершины пальцев описывают гипоциклоидальную траекторию в виде квадрата со скругленными углами.

Движение пальцев 3 каждого приводного вала 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.

Поскольку в процессе вращения вала вершины пальцев движутся по траектории квадрата со скругленными углами контактная площадь их с объемной массой вороха значительно увеличивается. Используемый геометрический эффект движения пальцев, динамика и направленность силового поля воздействия их контурной поверхности на массу подкопанного пласта в совокупности обеспечивают наиболее эффективное разрушение связанности составляющих его частиц и слоев, и рыхление локальных структурообразований почвы. Соответственно при этом достигается выравнивание потока и сглаживаемость порционной подачи материала с просеивающего полотна элеватора на последующий рабочий орган технологической цепочки уборочной машины.

Структурно-кинематический режим движения пальцев при циклично повторяющемся процессе перемещении каждого из них вдоль сепарирующего полотна элеватора обеспечивает высокую эффективность сепарации почвы при минимально возможных энергетических затратах.

Выполнение пальцев приводных валов интенсификатора по кривой логарифмической спирали исключает образование ядра волочения массы, что снижает энергоемкость технологического процесса сепарации. Интенсивность крошения пласта почвы происходит в зоне схода с криволинейной поверхности пальцев, спектр воздействия их на массу пласта растягивается, что исключает сгруживание клубненосной массы, при этом полнота отделения почвы элеватором увеличивается без возрастания повреждения клубней.

Повышению сепарации также способствует установка встряхивающего устройства в зоне расположения интенсификатора сепарации (последовательно установленного над полотном элеватора набора валов с пальцевыми рабочими элементами), которое, воздействуя на пласт снизу, облегчает работу пальцев по распределению массы.

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 под ним в направлении движения вороха интенсификаторы сепарации с пальцами. Интенсификаторы сепарации выполнены в виде набора последовательно расположенных приводных валов с размещенными на них посредством переходных элементов пальцами. Пальцы в переходных элементах расположены со смещением один относительно другого под углом 120°. Каждый вал соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора. Повышается эффективность технологического процесса сепарации. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины, содержащее просеивающий элеватор и установленные над ним в направлении движения вороха интенсификаторы сепарации с пальцами, отличающееся тем, что интенсификаторы сепарации выполнены в виде набора последовательно расположенных приводных валов с размещенными на них посредством переходных элементов пальцами, при этом пальцы в переходных элементах расположены со смещением один относительно другого на угол 120°, а каждый вал соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора.2. Сепарирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что пальцы приводных валов выполнены изогнутыми, например, в виде отрезка кривой логарифмической спирали.