МОЛОТИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2006 года по МПК A01F7/00 A01F7/06 A01F12/18 

Изобретение относится к сельхозмашиностроению и может быть использовано в зерноуборочных комбайнах.

Известно молотильное устройство, включающее установленный внутри вертикальной деки соосно с ней барабан, вращающийся вокруг вертикальной оси (Авторское свидетельство СССР №1069684, А 01 F 7/00, 1984). Поступающая в зазор между поверхностями деки и барабана хлебная масса увлекается во вращение и под действием силы тяжести опускается вниз, перемещаясь, таким образом, по винтовой траектории. В связи с разницей в скорости движения хлебной массы и поверхности барабана последний периодически ударяет по ней бичами и вымолачивает зерно.

Одним из недостатков данной конструкции является ее чрезмерная сложность, так как для выделения вымолоченного зерна из соломы требуется специальное сепарирующее устройство.

Известна конструкция молотильного устройства, выбранная в качестве прототипа, содержащего загрузочное и выгрузное устройства и молотильную камеру, образованную поверхностями вогнутого и выпуклого дисков, один из которых приводной и снабжен бичами, а второй неподвижный и выполнен вогнутым, с перфорированной поверхностью (Патент РФ №2056721, А 01 F 7/00, 1996). Последняя позволяет выделить из соломы большую часть вымолоченного зерна без использования для этой цели дополнительных устройств.

Недостатком известной конструкции является относительно высокая энергоемкость процесса обмолота, так как бичи вращающегося диска воздействуют на зерна и их связи со стержнем колоса в неизменном направлении.

Целью изобретения является уменьшение энергоемкости молотильного устройства.

Указанная цель достигается тем, что одно из сориентированных большим диаметром вниз воронкообразных тел вращения, соосные поверхности которых образуют молотильную камеру, снабжено вибрационным механизмом, посредством которого оно совершает угловые колебания относительно общей вертикальной или наклонной оси. При этом зерна колосьев, движущихся под действием силы тяжести и вибрации сверху вниз в зазоре молотильной камеры, периодически испытывают знакопеременные нагружения, при которых существенно снижается предел прочности их связей со стержнем колоса, а следовательно, и энергоемкость молотильного устройства. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое молотильное устройство отличается тем, что вместо вращательного движения приводное тело вращения совершает угловые колебания и именно поэтому возникает положительный эффект, то есть уменьшается энергоемкость процесса.

Таким образом, заявляемое молотильное устройство соответствует критерию изобретения «новизна».

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «существенные отличиям.

Изобретение поясняется чертежами, на которых на фиг.1 представлен общий вид молотильного устройства, на фиг.2 сечение А - А на общем виде.

Молотильное устройство содержит два тела вращения 1 и 2, воронкообразные поверхности которых соосны и сориентированы большими диаметрами вниз. При этом тело вращения 2 смонтировано с возможностью поворота относительно их общей оси (контрприводного вала 3, фиг.2), снабжено бичами и перфорированной поверхностью (на схеме не показаны), а тело вращения 1 посредством направляющей горловины 4, регулировочных винтов 5 и пружин 6 смонтировано на корпусе молотильного устройства 7.

Внутренняя поверхность тела вращения 1 и наружная поверхность тела вращения 2 установлены с уменьшающимся сверху вниз зазором и образуют в зоне контакта молотильную камеру. Диаметр нижней части 8 тела вращения 2 превышает максимальный диаметр накрывающего его тела вращения 1 и его поверхность имеет в этой зоне меньший угол наклона к горизонту, чем в пределах молотильной камеры. Внутри тела вращения 2 смонтирован вибрационный механизм, включающий не менее одной пары синхронно вращающихся в одну сторону дебалансов 9 и 10, соединенных передачами 11 и 12 с контрприводным валом 3. В верхней части последнего смонтирован вертикальный шнек 13 (фиг.2), образующий вместе со шнеками 14 и 15 загрузочное устройство, которое стыкуется с выходом наклонной камеры 16 адаптера 17. Под телом вращения 2 смонтировано выгрузное устройство, представляющее собой шнеки 18 и 19 со встречной навивкой витков, посредством привода 20, контрприводного вала 3 и муфты 21, соединенные с источником крутящего момента 22 (например - гидромотором).

Молотильное устройство работает следующим образом. От адаптера 17 хлебная масса 23 посредством наклонной камеры 16 подается к загрузочному устройству. Шнеки 14 и 15 последнего формируют поток, а шнек 13 направляет его вниз, в молотильную камеру. Синхронно вращающиеся в одну сторону (посредством гидромотора 22, муфты 21, вала 3 и передач 11 и 12) дебалансы 9 и 10 периодически создают знакопеременные импульсы центробежных сил, стремящиеся повернуть тело вращения 2 относительно вала 3 по направлению стрелок 24 и 25 (фиг.1), вызывая его угловые колебания относительно оси указанного вала. Бичи и другие выступающие элементы тела вращения 2 во взаимодействии с неподвижной поверхностью тела вращения 1 воздействуют на зерна, нагружая их связи со стержнями колосьев знакопеременными нагрузками в преимущественно перпендикулярных к нему направлениях. Совместное действие силы тяжести и угловых колебаний вызывает перемещение хлебной массы вниз по уклону в сторону уменьшающегося зазора молотильной камеры. В связи с этим интенсивность взаимодействия ее поверхностей с колосьями возрастает и в результате многократного знакопеременного воздействия происходит отрыв зерен. Часть из них сквозь отверстия перфорированной поверхности тела вращения 2 просыпается сразу внутрь (по стрелкам 26), на шнеки 18 и 19 выгрузного устройства. Окончательное выделение зерна из соломы происходит на нижней части 8 колеблющегося тела вращения 2. В связи с уменьшением угла наклона его поверхности и увеличением амплитуды колебаний процесс сепарации в этой зоне достигает наибольшей интенсивности. Солома сходит с поверхности (по стрелке 27), а зерно вместе с половой просыпается на выгрузное устройство и подается на окончательную очистку (по стрелке 28). За счет того, что тело вращения 1 имеет возможность перемещаться относительно тела вращения 2 вдоль их общей оси, скользя по направляющей горловине 4, происходит адаптация молотильного устройства к изменению подачи хлебной массы. Наличие пружин 6 обеспечивает при этом ее надежный контакт обмолачиваемой массы с рабочими поверхностями молотильной камеры.

Отрыв зерна от стержня колоса путем отгиба его в сторону позволяет по сравнению с нагруженном в осевом направлении уменьшить прикладываемое усилие на 22-39%. В связи с этим энергоемкость молотильного устройства существенно уменьшается, так как оно реализует более эффективный способ взаимодействия с обмолачиваемой хлебной массой.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано при обмолоте зерновых культур. Молотильное устройство содержит загрузочное и выгрузное устройства и образованную двумя соосными воронкообразными поверхностями тел вращения молотильную камеру. Обе воронкообразные поверхности тел вращения ориентированы большими диаметрами вниз. Одна воронкообразная поверхность установлена с возможностью совершения угловых колебаний вокруг общей оси при помощи вибрационного механизма, выполнена перфорированной и имеет бичи. Другая воронкообразная поверхность подпружинена и установлена с возможностью перемещения вдоль их общей оси. Молотильное устройство обеспечивает надежный контакт обмолачиваемой массы с рабочими поверхностями молотильной камеры, что способствует уменьшению энергоемкости процесса обмолота. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Молотильное устройство, содержащее загрузочное и выгрузное устройства и молотильную камеру, образованную двумя соосными воронкообразными поверхностями тел вращения, одно из которых смонтировано с возможностью поворота вокруг общей оси, отличающееся тем, что обе воронкообразные поверхности тел вращения сориентированы большими диаметрами вниз и расположены соосно относительно вертикальной или наклонной оси, при этом одна воронкообразная поверхность установлена с возможностью совершения угловых колебаний вокруг общей оси посредством вибрационного механизма, имеет бичи и выполнена перфорированной.2. Молотильное устройство по п.1, отличающееся тем, что другая воронкообразная поверхность тела вращения установлена с возможностью перемещения вдоль их общей оси и подпружинена в указанном направлении.