ЗЕРНОУБОРОЧНЫЙ КОМБАЙН Российский патент 2006 года по МПК A01F12/18 A01D41/02 

Изобретение относится к области сельскохозяйственной техники и может быть использовано для механизированной уборки зерновых культур.

В современной сельскохозяйственной технике известно большое количество комбайнов, предназначенных для уборки зерновых культур. Однако несмотря на многообразие, современные комбайны состоят из одних и тех же основных частей, к которым относятся жатка, молотильное устройство, очистка, устройство для сбора и удаления отходов (копнитель), бункер, двигатель, ходовая часть, система передач, гидравлическая система, электрооборудование и кабина управления. Конструктивный облик и основные характеристики комбайна при этом определяются конструкцией его молотильного устройства, в зависимости от которой их можно разделить на комбайны с последовательно битерной схемой обмолота и комбайны аксиально-роторного типа. Молотильное устройство в комбайнах первой группы содержит один или несколько последовательно размещенных по ходу движения обмолачиваемой массы поперечных молотильных барабанов, под которыми установлены деки, выполненные в виде неподвижных подбарабаний. В комбайнах аксиально-роторного типа молотильное устройство состоит из неподвижных дек и осевых молотильных барабанов и оснащено устройствами для принудительного осевого перемещения обмолачиваемой массы. Для предотвращения наматывания стеблей обмолачиваемой массы на молотильные барабаны между жаткой и молотильным устройством в таких комбайнах может быть установлен измельчитель стеблевой массы, а молотильные барабаны могут быть установлены в корпусе, выполненном в виде воздушной камеры, предназначенной для отделения колосьев от кусков измельченных стеблей до их попадания в молотильное устройство с помощью создаваемых в ней воздушных потоков (см. книгу А.Ф.Морозова "Зерноуборочные комбайны", М., Агропромиздат, 1991 г., авт.свид. СССР №741821 за 1988 г., патенты РФ №2085068 за 1997 г., №2113100 за 1998 г по Кл. А 01 D 41/02 (41/00)).

К основным недостаткам комбайнов с последовательно битерной схемой обмолота следует отнести невысокую пропускную способность и эффективность вымолота зерна в молотильном устройстве, их большие массогабаритные характеристики. Молотильное устройство в упомянутых комбайнах способно вымолотить не более 75% зерна, поэтому для его дальнейшего выделения необходима установка длинного соломотряса, который существенно увеличивает массогабаритные характеристики комбайна и снижает его пропускную способность вследствие малой скорости движения через него обмолачиваемой массы. Комбайны аксиально-роторного типа имеют существенно меньшие массогабаритные характеристики и большую пропускную способность, однако эффективность вымолота зерна в их известных конструкциях остается недостаточно высокой, что приводит к повышенным потерям зерна.

Наиболее близким по технической сущности является зерноуборочный комбайн, содержащий жатку, измельчитель и молотильное устройство, в котором измельчитель размещен между жаткой и молотильным устройством, молотильное устройство состоит из дек и осевых молотильных барабанов, на внешних поверхностях которых закреплены подбичники с бичами и устройства для принудительного осевого перемещения обмолачиваемой массы. Измельчитель в этом комбайне содержит последовательно установленные устройства для продольной и поперечной резки стеблевого слоя, причем устройство для продольной резки состоит из вала с циркулярными режущими дисками, по обе стороны которого попарно установлены передние и задние направляющие валки, а устройство для поперечной резки - из противорежущего устройства и цилиндрического ножевого барабана. Молотильное устройство установлено в корпусе, выполненном в виде воздушной камеры, снабженной цилиндрическим вентилятором и турбовентиляторами, которая в передней части разделена на сообщающиеся между собой верхнюю и нижнюю полости, открыта сверху и размещена под отражателем, а в задней сообщается с полостью устройства для сбора и удаления отходов. Молотильные барабаны размещены в нижней полости воздушной камеры таким образом, что над их верхними поверхностями образуется свободное пространство, а деки выполнены в виде неподвижных подбарабаний, частично охватывающих снизу поверхности молотильных барабанов (см. патент РФ №2113100 по Кл. А 01 D 41/02 за 1998 г.).

Основными недостатками указанного комбайна являются выдувание большого количества необмолоченных колосьев под действием воздушных потоков, создаваемых в воздушной камере, непосредственно в устройство для сбора и удаления отходов мимо молотильного устройства и недостаточно высокая эффективность вымолота зерна в самом молотильном устройстве, которые в итоге приводят к повышению его потерь. Первый из отмеченных недостатков обусловлен малым различием показателей парусности кусков измельченных стеблей и колосьев, а второй тем, что непосредственный вымолот зерна в молотильном устройстве происходит не на всем пути прохождения через него обмолачиваемой массы, а только на отдельных его участках, протяженность которых определяется углом охвата молотильных барабанов деками и составляет относительно небольшую часть всего пути.

Задачами настоящего изобретения являются повышение эффективности вымолота зерна и снижение его потерь.

Для решения поставленных задач в зерноуборочном комбайне, содержащем жатку, измельчитель и молотильное устройство, в котором измельчитель размещен между жаткой и молотильным устройством, молотильное устройство состоит из дек и осевых молотильных барабанов, на внешних поверхностях которых закреплены подбичники с бичами и устройства для принудительного осевого перемещения обмолачиваемой массы, деки выполнены в виде вращающихся труб, внутри которых установлены молотильные барабаны, передние части молотильных барабанов открыты сверху и размещены под измельчителем и на них установлены захватывающие устройства.

Молотильные барабаны в этом комбайне могут быть выполнены в виде открытых с переднего и закрытых с заднего торца труб, в передних частях внутренних полостей которых могут быть установлены турбокомпрессоры с воздухозаборниками, а в боковых стенках - сопловые устройства.

Измельчитель может состоять из направляющих валков, прижимного и противорежущего устройств, циркулярных режущих дисков и шнековых ножей, причем циркулярные режущие диски могут быть установлены на одном со шнековыми ножами барабане, а их диаметры могут быть выполнены больше диаметров шнековых ножей.

Выполнение дек в виде вращающихся труб, внутри которых установлены молотильные барабаны, позволяет обеспечить равномерное распределение обмолачиваемой массы по периметрам молотильных барабанов и непрерывный вымолот зерна на всем пути ее прохождения через молотильное устройство, улучшить условия выделения зерна и его прохождения через деки за счет центробежных сил, создаваемых при их вращении, что в итоге дает возможность существенно повысить эффективность вымолота зерна и снизить его потери.

Выполнение молотильных барабанов в виде открытых с переднего и закрытых с заднего торца труб, установка в передних частях их внутренних полостей турбокомпрессоров с воздухозаборниками, а в боковых стенках - сопловых устройств позволяет создать в молотильном устройстве радиальные и осевые воздушные потоки, которые смещают обмолачиваемую массу к периметрам молотильных барабанов и вдоль их осей, разрыхляют ее и продувают ячейки дек, что также способствует повышению эффективности вымолота зерна.

Установка циркулярных режущих дисков на одном со шнековыми ножами барабане позволяет сделать конструкцию измельчителя более компактной и существенно уменьшить его массогабаритные характеристики.

Устройство предлагаемого комбайна показано на фиг.1, 2.

Зерноуборочный комбайн содержит жатку 1, измельчитель 2, молотильное устройство 3, накопительный бункер 4, устройство для сбора и удаления отходов 5, двигатель, ходовую часть, систему передач, гидравлическую систему, электрооборудование и кабину управления.

Измельчитель 2 состоит из направляющих валков 6, прижимного устройства 7, противорежущего устройства 8, циркулярных режущих дисков 9 и шнековых ножей 10. Циркулярные режущие диски 9 установлены на одном со шнековыми ножами 10 барабане 11 и их диаметры выполнены больше диаметров шнековых ножей 10.

Молотильное устройство 3 состоит из дек 12 и осевых молотильных барабанов 13, на внешних поверхностях которых закреплены подбичники 14 с бичами 15 и устройства для принудительного осевого перемещения обмолачиваемой массы.

Накопительный бункер 4 расположен под молотильным устройством 3 и снабжен отгрузочным устройством 16.

Деки 12 выполнены в виде вращающихся труб, внутри которых размещены молотильные барабаны 13, установлены в опорах 17, 18 и снабжены приводами 19.

Молотильные барабаны 13 установлены в опорах 20, 21, снабжены приводными устройствами 22 и выполнены в виде открытых с переднего и закрытых с заднего торца труб, в передних частях внутренних полостей которых установлены турбокомпрессоры 23 с воздухозаборниками 24, а в боковых стенках - сопловые устройства 25, их передние части открыты сверху, размещены под измельчителем 2 и на них установлены шнековые захватывающие устройства 26.

Устройства для принудительного осевого перемещения обмолачиваемой массы выполнены в виде закрепленных на подбичниках 14 граблеобразных хвостовиков 27, зубья которых изогнуты вдоль винтовых линий, проходящих вокруг молотильных барабанов 13.

Комбайн работает следующим образом.

Скошенная жаткой 1 стеблевая масса поступает к измельчителю 2, где захватывается направляющими валками 6 и через противорежущее устройство 8 подается к вращающемуся барабану 11. Установленные на нем циркулярные режущие диски 9 осуществляют продольную, а шнековые ножи 10 поперечную резку стеблевого слоя. Измельченная масса ссыпается вниз в открытые сверху передние части молотильных барабанов 13. Шнековые захватывающие устройства 26 и устройства для принудительного осевого перемещения обмолачиваемой массы протягивают ее между деками 12 и молотильными барабанами 13 по проходящим вокруг них винтовым траекториям и выбрасывают в устройство для сбора и удаления отходов 5. Деки 12 вращаются в ту же сторону, что и молотильные барабаны 13,но с меньшей угловой скоростью. На всем пути прохождения обмолачиваемой массы между деками 12 и молотильными барабанами 13 под действием бичей 15, граблеобразных хвостовиков 27 и центробежных сил происходит непрерывное интенсивное выделение зерна из колосьев и его просеивание через ячейки дек 12 в полость накопительного бункера 4. Турбокомпрессоры 23 нагнетают воздух во внутренние полости молотильных барабанов 13, откуда он вытекает через сопловые устройства 25. Создаваемые сопловыми устройствами 25 радиальные и осевые воздушные потоки смещают обмолачиваемую массу к периферии молотильных барабанов 13 и вдоль их осей, разрыхляют ее и продувают ячейки дек 12, что способствует улучшению условий выделения зерна. Ссыпающаяся в накопительный бункер 4 зерновая масса непрерывно или периодически перемещается из него в транспортное средство с помощью отгрузочного устройства 16.

Создание в молотильном устройстве при вращении дек действующих на зерна центробежных сил, осевых и радиальных воздушных потоков, смещающих обмолачиваемую массу к периметрам молотильных барабанов и вдоль их осей, разрыхляющих ее и продувающих ячейки дек, позволяет не только повысить эффективность вымолота зерна, но и сделать ячейки дек достаточно малыми и обеспечить за счет этого высокую степень очистки зерна от сбоины непосредственно в молотильном устройстве, что не требует установки решет очистки и дает возможность разместить накопительный бункер в нижней части комбайна под молотильным устройством, упрощает конструкцию и доступ к внутренним устройствам комбайна, уменьшает его массогабаритные характеристики и повышает устойчивость при работе на склонах за счет существенного смещения положения его центра масс вниз.

Все сказанное в целом позволяет:

существенно упростить конструкцию комбайна, снизить его металлоемкость и уменьшить нагрузку на почву;

обеспечить высокие пропускную способность и эффективность вымолота зерна;

повысить стабильность и надежность работы комбайна.

Предлагаемый комбайн имеет высокую степень унификации с известными комбайнами типа "Нива", "Колос", "Енисей", "Дон" и может быть разработан на их базе с относительно небольшими затратами.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в молотильных устройствах зерноуборочных комбайнов. Комбайн содержит жатку, измельчитель и молотильное устройство. Измельчитель размещен между жаткой и молотильным устройством, состоящим из осевых молотильных барабанов и дек. На внешних поверхностях барабанов закреплены подбичники с бичами и устройства для принудительного перемещения обмолачиваемой массы. Молотильные барабаны установлены внутри выполненных в виде вращающихся труб дек. Передние части молотильных барабанов размещены под измельчителем и открыты сверху. В передних частях внутренних полостей труб установлены турбокомпрессоры с воздухозаборниками, а в боковых стенках труб размещены сопловые устройства. Такое выполнение молотильного устройства комбайна повышает эффективность вымолота зерна и обеспечивает высокую степень очистки зерна. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Зерноуборочный комбайн, содержащий жатку, измельчитель и молотильное устройство, в котором измельчитель размещен между жаткой и молотильным устройством, молотильное устройство состоит из дек и осевых молотильных барабанов, на внешних поверхностях которых закреплены подбичники с бичами и устройства для принудительного осевого перемещения обмолачиваемой массы, отличающийся тем, что деки выполнены в виде вращающихся труб, внутри которых установлены молотильные барабаны, передние части молотильных барабанов открыты сверху, размещены под измельчителем и на них установлены захватывающие устройства.2. Зерноуборочный комбайн по п.1, отличающийся тем, что молотильные барабаны выполнены в виде открытых с переднего и закрытых с заднего торца труб, в передних частях внутренних полостей которых установлены турбокомпрессоры с воздухозаборниками, а в боковых стенках - сопловые устройства.3. Зерноуборочный комбайн по п.1, отличающийся тем, что измельчитель в нем состоит из направляющих валков, прижимного и противорежущего устройств, циркулярных режущих дисков и шнековых ножей, причем циркулярные режущие диски установлены на одном со шнековыми ножами барабане, а их диаметры выполнены больше диаметров шнековых ножей.