КАМНЕУБОРОЧНАЯ МАШИНА "ДУДИ-4" Российский патент 2006 года по МПК A01B43/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, а более конкретно к машинам по уборке камней с пахотных земель и других сельскохозяйственных угодий.

Известна камнеуборочная машина «Дуди-3» (п. №2231242), которая является наиболее близким аналогом. Она предназначена для одновременной уборки камней в валок, подборки их с валка, сепарации почвы и погрузки камней в кузов рядом движущегося транспортера. Удачное сочетание в одной машине указанных основных элементов технологического процесса уборки камней характеризует машину как перспективную.

Указанная машина представляет собой трапециевидную раму с горизонтальным основанием, на которой расположены две пары валкообразующих секций цепного транспортера с установленными на них прямыми зубьями, а между этими секциями по оси симметрии расположен подбирающий цепной транспортер с закрепленными на нем серповидными зубьями.

Прямые зубья валкообразующих секций цепного транспортера установлены на валиках по линиям боковых сторон равнобедренных треугольников. При этом зубья внутренних рядов расположены с большим интервалом, чем зубья внешних рядов, что позволяет производить «раздельную» уборку камней, а именно внутренние ряды прямых зубьев перемещают в валок более крупные камни, а внешние ряды - мелкие камни. Это обстоятельство улучшает сепарацию почвы и снижает перемещение комков почвы с камнями в валок, что соответствует агротехническим требованиям.

Серповидные зубья подбирающего цепного транспортера установлены на внешних и внутренних валиках, закрепленных на тяговых цепях транспортера поперечными рядами. Причем на внутреннем валике серповидные зубья расположены с большим интервалом, чем на внешнем валике и благодаря этому производится раздельная уборка камней с валка, а именно - серповидные зубья внутреннего валика убирают более крупные камни, а серповидные зубья внешнего валика - мелкие камни. При прохождении нагруженных камнями серповидных зубьев по верхней наклонной части рамы камни падают на сепарирующие устройства и попадают на наклонный транспортер, который подает их в кузов рядом движущегося транспорта, отвозящий их к местам складирования камней.

Машина имеет высокую производительность, не сложна по конструкции.

Однако указанная камнеуборочная машина является металлоемкой, поэтому неманевренной, что снижает ее производительность, нерационально используется и мощность трактора. Дело в том, что прямые зубья валкователей совершают рабочий ход на горизонтальном участке рамы и заканчивают при выходе из почвы на передней звездочке. Затем зубья движутся вверх по трапециевидной раме, не производя никакой работы. Из технологического назначения прямых зубьев не вытекает, чтобы они совершали движение по трапециевидной раме. Для них достаточно прямоугольной рамы, на которой устанавливается валкообразующий цепной транспортер с рабочими органами. В таком случае прямые зубья после совершения рабочего хода и выхода из почвы движутся через звездочку назад к исходному положению для совершения нового рабочего хода. Таким образом, необходимости в трапециевидной раме для работы валкообразующих секций нет, достаточно иметь раму прямоугольной формы.

Задачей изобретения является уменьшение металлоемкости, повышение маневренности и производительности.

Технический результат - снижена материалоемкость и повысилась производительность за счет повышения маневренности.

Технический результат достигается тем, что камнеуборочная машина содержит раму, валкообразующие секции цепного транспортера, на которых двумя параллельными рядами установлены прямые зубья по линиям боковых сторон равнобедренных треугольников, причем на внутренних рядах зубья установлены с большим интервалом, чем на внешних, подбирающий цепной транспортер, на котором поперечными рядами на валиках установлены серповидные зубья, причем зубья валика внутреннего ряда имеют больший интервал, чем зубья внешнего ряда, а рама имеет трапециевидную часть по бокам которой расположены прямоугольные части рамы с горизонтально расположенным основанием, причем на трапециевидной части расположен подбирающий цепной транспортер, а на прямоугольных частях рамы расположены валкообразующие секции цепного транспортера.

Применение прямоугольной формы частей рамы с горизонтальным основанием для расположения валкообразующих секций цепного транспортера в предлагаемой машине позволит уменьшить общий вес камнеуборочной машины в два раза за счет снижения расхода металла при изготовлении прямоугольных частей рамы по сравнению с трапециевидной рамой, уменьшится длина тяговых цепей валкообразующих транспортеров в 2 раза, снижается количество прямых зубьев валкообразующих секций в 2 раза, снижается количество ведомых валов и звездочек на них также в 2 раза. В результате снижения веса повысится маневренность машины и ее производительность на 10%, снизятся энергозатраты на 1 га очищенной от камней площади на 25%. Ввиду значительного снижения веса машины уменьшается давление рабочих и опорных органов машины на почву, что также предотвращает почву от уплотнения и снижения ее продуктивности.

На фиг.1 схематически изображена машина «Дуди-4», вид справа.

На фиг.2 - вид машины спереди по стрелке «Г» на фиг.1.

На фиг.3 изображена схема расположения прямых зубьев на валкообразующих секциях цепного транспортера и серповидных зубьев на подбирающем цепном транспортере в развернутом виде.

Предлагаемая камнеуборочная машина состоит из:

трапециевидной части рамы 1 (фиг.2), по бокам которой расположены правая прямоугольная часть рамы 2 (фиг.2) и левая прямоугольная часть рамы 3 (фиг.2).

На трапециевидной части рамы 1 расположен подбирающий цепной транспортер 4 (фиг.2, 3), а на правой и левой прямоугольных частях рамы 2 и 3 расположены правая и левая валкообразующие секции 5 и 6 (фиг.2, 3). Перед трапециевидной частью рамы 1 (фиг.1) установлен редуктор 7 с приводным валом 8, звездочками 9 и приводной цепью 10. На всех трех частях рамы установлен один ведущий вал 11 (фиг.1, 2), который служит общим приводным валом для валкообразующих секций 5, 6 (фиг.2, 3) и подбирающего транспортера 4 (фиг.2, 3).

На ведущем валу 11 насажены ведущие звездочки 12 (фиг.1, 2), передающие вращение с помощью тяговых цепей 13, 14, 15 (фиг.1, 3) валкообразующих секций 5, 6 (фиг.3) и подбирающего транспортера 4 ведомым валам 16, 17, 18 (фиг.1) через установленные на них ведомые звездочки 19, 20, 21 (фиг.1, 2).

На каждой паре тяговых цепей 13, 4 (фиг.3) валкообразующих секций на валиках 22 (фиг.3) установлены прямые зубья 23, 24, расположенные по линиям боковых сторон воображаемых равнобедренных треугольников (фиг.3).

Причем на боковых сторонах внутреннего «треугольника» располагаются прямые зубья 23, предназначенные для уборки крупных камней и поэтому расставленные с большим интервалом, например 20 см, на боковых же сторонах внешнего «треугольника» установлены зубья 24 с меньшим интервалом, например 5 см, они предназначены для уборки мелких камней от 5 до 20 см в поперечнике.

На тяговых цепях 15 подбирающего транспортера 4 (фиг.1, 2, 3) в конце внутреннего и внешнего рядов прямых зубьев 23, 24 расположены валики 25 внутреннего ряда серповидных зубьев 27 и валики 26 внешнего ряда серповидных зубьев 28 (схемы расположения зубьев на валиках показаны цифрами I и II на фиг.2, 3). Причем серповидные зубья 27 внутреннего ряда подбирающего транспортера расстановлены с большим интервалом и предназначены для подборки крупных камней; серповидные же зубья 28 внешнего ряда расставлены с меньшим интервалом и предназначены для подборки мелких камней.

Внутри контура рамы 1 для сепарации почвы установлены наклонный пассивный грохот 29 и виброгрохот 30 (фиг.1, 2), выводящий камни на прутковый транспортер 31 (фиг.2), который перемещает их в кузов 32 (фиг.2) рядом движущегося транспорта. Машина опирается на 4 регулируемых колеса 33 (фиг.1, 2), работает от вала отбора мощности трактора через карданный вал 34 (фиг.1).

Ширина захвата машины зависит от мощности машины и составит 4-5 метров.

Таким образом, предлагаемая камнеуборочная машина представляет собой полотно цепного транспортера с несколькими секциями, например, как показано фиг.2 и 3, с пятью из которых центральная секция 4 является подборщиком камней, а слева и справа от нее расположены по две валкообразующие секции 5, 6 (фиг.2, 3).

Камнеуборочная машина работает следующим образом.

Перед началом работы (направление движения показано стрелкой «А» на фиг.1) необходимо с помощью 4-х регулируемых опорных колес 33 (фиг.1, 2) установить величину заглубления прямых и серповидных зубьев 23, 24, 27, 28 в почву. Эта величина зависит от характеристики почвы, а именно: при легких сыпучих почвах - не более 8-10 см, при твердых - не более 5 см. Затем работу машины проверяют вхолостую. При этом вращение от вала отбора мощности трактора передается через карданный вал 34 (фиг.1), редуктор 7 приводной вал 8 звездочки 9 и приводную цепь 10 ведущему валу 11 со звездочками 12, которые вращают тяговые цепи 13, 14, 15 с установленными на валиках 22 по линиям боковых сторон воображаемых равнобедренных «треугольников» рабочими органами - прямыми зубьями 23, 24 (фиг.3). Каждый ряд зубьев 23, 24 начинается от крайнего внешнего контура цепных транспортеров 5 и 6 и заканчиваются на крайних внутренних цепях, не доходя до вершины «треугольника», что необходимо для образования валка камней по оси симметрии. Вершина «треугольника» устанавливается в пределах 45-50° и располагается назад против хода движения агрегата. Больший угол в вершине не желателен во избежание увеличения сопротивления почвы и камней на рабочие органы. С этой же целью расстояние между внутренним рядом прямых зубьев 23 и внешним 24 (фиг.3) устанавливается в пределах 50-60 см с таким расчетом, чтобы собираемые внешним рядом зубьев 24 камни свободно проходили между рядами зубьев 23 и 24 в валок. При этом благодаря наклонному расположению рядов зубьев 23, 24, при движении машины вперед (стрелка «А» фиг.1) и вращении валкообразующих секций 5, 6 (фиг.2, 3), происходит перемещение камней к оси симметрии. Для улучшения сепарации почвы и снижения переноса ее комков вместе с камнями в валок внутренний ряд зубьев 23 расставлен с большим интервалом, чем зубья 24 внешнего ряда, и поэтому сперва убираются в валок крупные камни, а затем наружным рядом зубьев 24, где интервал меньше, убираются мелкие камни. Таким образом, осуществляется «раздельная» уборка камней в валок, что повышает степень сепарации почвы уже в процессе вычесывания камней и перемещения их в валок.

Расстояние между внутренними тяговыми цепями 5,6 (фиг.3) валкообразующих секций устанавливается не более 100 см, следовательно, и валок камней будет шириной не более 100 см.

Рабочий ход (стрелка «Б» на фиг.1) прямых зубьев 23, 24 начинается со звездочек 21 на ведомом валу 18 в момент входа зубьев 23, 24 в почву и заканчивается на звездочках 12 ведущего вала 11 в момент выхода их из почвы (фиг.1).

Процесс образования валка камней происходит следующим образом.

Прямые зубья 23, 24 внутреннего и внешнего рядов валкообразующих секций, расставленные по боковым сторонам внутреннего и внешнего «треугольников» (фиг.3), при вращении цепного транспортера движутся основанием треугольника вперед. При этом встречные камни подхватываются зубьями 23, 24, установленными на валиках 22, передавая массу камней и комков почвы друг другу и отталкивая их к оси симметрии до тех пор, пока крайние зубья, установленные на внутренних тяговых цепях, (фиг.3) не оттолкнут их окончательно в валок. При этом масса камней и комков почвы как бы скользит по внутренним боковым поверхностям, образованными рядами зубьев 23, 24. Вследствие этого комки почвы подвергаются дроблению. В свою очередь, перемещаемые зубьями 23, 24 камни также воздействуют на комки почвы и подвергают их дополнительному дроблению, поэтому перенос комков почвы в валок значительно снижается.

Предлагаемая камнеуборочная машина одновременно с уборкой камней в валок производит подборку камней с валка, осуществляемую подбирающим цепным транспортером 4 (фиг.2, 3), установленным на трапециевидной части рамы 1 по оси симметрии между двумя парами валкообразующих секций 5, 6 (фиг.2, 3). На подбирающем цепном транспортере 4 установлены валики 25, 26 (фиг.2, 3), на которых расположены серповидные зубья 27, 28, причем зубья 27 валика 25 внутреннего ряда расположены с большим интервалом, чем зубья 28 валика 26 внешнего ряда. Исходя из этого серповидные зубья 27 валика внутреннего ряда убирают с валка камни более крупных размеров, чем серповидные зубья 28 внешнего ряда, убирающего мелкие камни. При этом валики 25 и 26 с серповидными зубьями 27 и 28 установлены на подбирающем транспортере 4 в конце каждого ряда зубьев 23 и 24 валкообразующих секций 5, 6 (фиг.3).

Таким образом, и при подборке камней с валков сохраняется принцип «раздельной» уборки камней, что способствует повышению чистоты уборки камней и улучшению измельчения комков почвы и сепарации ее.

Рабочий ход серповидных зубьев 27 и 28 подбирающего транспортера 4 (фиг.1) начинается в момент вхождения их почву при движении через ведомые звездочки 21 ведомого вала 18 (стрелка «Б» на фиг.1). При этом серповидные зубья 27 и 28 вычесывают камни из почвы и, находясь в вертикальном положении, доходят до тупого угла рамы и через звездочку 12 приводного вала 11 выходят на поверхность нагруженные камнями. На этом заканчивается основной этап рабочего хода серповидных зубьев подбирающего транспортера 4.

Далее серповидные зубья 27 и 28 с нагруженными камнями движутся вверх по трапециевидной раме 1 и на верхней наклонной части (стрелка «В» фиг.1) сбрасывают камни во внутрь контура рамы 1 на пассивный грохот 29. На этом заканчивается второй и последний этап рабочего хода серповидных зубьев 27 и 28, которые затем совершают холостой ход до звездочки 21. Затем процесс повторяется.

В случае, если поле имеет сильную засоренность камнями и валкообразующие секции 5 и 6 и подбирающий транспортер 4 не успевают убирать их, то следует увеличить скорость вращения цепного транспортера или снизить скорость движения трактора и, наоборот, при слабой засоренности поля снижают скорость вращения цепного транспортера или же увеличивают скорость движения трактора.

Камни и комки почвы после сброса их с серповидных зубьев 27 и 28 падают на наклонный пассивный грохот 29, затем поступают на виброгрохот 30 (фиг.1, 2, 3), где происходит окончательная сепарация. Далее камни поступают на прутковый транспортер 31, перегружающий их в кузов 32 (фиг.2) рядом движущегося транспорта, который отвозит их к местам складирования камней или утилизации их для нужд народного хозяйства. На этом заканчивается технологический процесс уборки камней.

Машина опирается на 4 регулируемые колеса 33 (фиг.1, 2). Она работает от вала отбора мощности трактора через карданный вал 34 (фиг.1).

При ширине захвата машины 4 м и скорости движения агрегата 5 км/ч дневная производительность машины составляет 20 га.

Экономическая эффективность предлагаемой машины заключается в снижении расхода металла при ее изготовлении и снижении веса, в повышении ее производительности за счет повышения маневренности, а также в более эффективном использовании ресурсов мощности трактора. Основной результат очистки пахотных земель от камней - это повышение урожайности сельхозкультур до 30% и увеличение срока службы почвообрабатывающих машин в три раза, а уборочной техники в два раза.

Машина содержит раму, валкообразующие секции цепного транспортера, на которых двумя параллельными рядами установлены прямые зубья по линиям боковых сторон равнобедренных треугольников, причем на внутренних рядах зубья установлены с большим интервалом, чем на внешних, подбирающий цепной транспортер, на котором поперечными рядами на валиках установлены серповидные зубья, причем зубья внутреннего ряда имеют больший интервал, чем зубья внешнего ряда. Рама имеет трапециевидную часть, по бокам которой расположены прямоугольные части рамы с горизонтально расположенным основанием. На трапециевидной части расположен подбирающий цепной транспортер. На прямоугольных частях рамы расположены валкообразующие секции цепного транспортера. Снижается материалоемкость, повышается производительность за счет повышения маневренности. 3 ил.

Камнеуборочная машина, содержащая раму, валкообразующие секции цепного транспортера, на которых двумя параллельными рядами установлены прямые зубья по линиям боковых сторон равнобедренных треугольников, причем на внутренних рядах зубья установлены с большим интервалом, чем на внешних, подбирающий цепной транспортер, на котором поперечными рядами на валиках установлены серповидные зубья, причем зубья внутреннего ряда имеют больший интервал, чем зубья внешнего ряда, отличающаяся тем, что рама имеет трапециевидную часть, по бокам которой расположены прямоугольные части рамы с горизонтально расположенным основанием, причем на трапециевидной части расположен подбирающий цепной транспортер, а на прямоугольных частях рамы расположены валкообразующие секции цепного транспортера.