ВОЗДУШНОЕ ПРОСЕИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2008 года по МПК A01F12/44 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к воздушному просеивающему устройству для зерноуборочных машин.

Уровень техники

Одно из главных требований к зерноуборочным комбайнам заключается в том, чтобы при относительно низких затратах добиться достаточно высокого качества убранной массы. При этом достигаемая в комбайне степень очистки оказывает решающее влияние на качество, а следовательно, и на конкурентоспособность зерна на рынке.

В связи с этим современные уборочные машины подвергают непрерывному совершенствованию и оснащают относительно дорогостоящими устройствами, которые расположены за молотильным аппаратом и служат для подготовки и предварительной очистки убранной массы. Кроме сепараторов и соломотрясов, предназначенных для интенсивного отделения зерна от соломы, к таким устройствам относятся также подготовительные или транспортирующие поддоны, с помощью которых смесь из зерна, половы и соломенной трухи не только транспортируется, но и равномерно распределяется в слой потока убранной массы и подготавливается к заключительному процессу очистки. Для процесса очистки предусмотрен комплекс различных решет, а также мощный очистной вентилятор, который создает по возможности ламинарный воздушный поток с его равномерным распределением для выноса загрязнений из уборочных машин. Подготовительный или транспортирующий поддон и очистные решета по возможности установлены последовательно таким образом, что на местах передачи создаются ступени падения убранной массы, состоящей из зерна, половы и соломенной трухи, продуваемые напорным воздушным потоком от очистного вентилятора. За счет этого уже на первой ступени падения из машины могут удаляться примерно 25% загрязнений из половы и соломенной трухи, и вся поверхность расположенного за ступенью падения очистного решета может использоваться для очистки зерна.

Исследования и практическое применение таких воздушных просеивающих устройств показали, что на степень очистки, в особенности на ступенях падения, и на потери убранной массы может в значительной степени влиять однородный свободный от турбулентности напорный воздушный поток с его равномерным распределением по ширине подготовительного или транспортирующего поддона и решета, при этом турбулентные завихрения нарушают однородность и равномерное распределение напорного потока.

Воздушное просеивающее устройство описанного типа известно, например, из европейского патента ЕР 0121094 В1. Под расположенным примерно горизонтально и продуваемым питающим поддоном на расстоянии от него расположен зерновой поддон примерно такой же длины, как решетная часть питающего поддона. Требуемый напорный воздушный поток для очистки отводится от нагнетательного вентилятора, корпус которого снабжен вторым выходом, причем этот второй выход направлен в пространство между питающим и зерновым поддонами. Выходящий из второго выхода напорный воздушный поток продувает в первую очередь решетный участок питающего поддона, в то время как на конце зернового поддона промежуточное пространство между питающим и зерновым поддонами снабжается воздухом для очистки совершенно недостаточно. Расположение и ориентация второго выхода нагнетательного вентилятора и свободный проход воздушного потока через продуваемый питающий поддон обусловливают и способствуют созданию турбулентных завихрений в воздушном потоке. Из-за этого невозможно добиться создания концентрированного воздушного потока и целенаправленного регулирования воздуха очистки на этой ступени очистки. Следствием являются неудовлетворительная очистка и повышенные потери зерна.

Усовершенствованное воздушное просеивающее устройство известно из европейского патентного документа ЕР 0641706. За счет конструктивного исполнения дополнительного выхода очистного вентилятора и его присоединения достигнуто более удовлетворительное направление очистного воздушного потока, при этом нижняя сторона питающего поддона одновременно служит для направления воздуха. Непосредственно к питающему поддону, который, как и в ЕПВ 0121094 В1, выполнен относительно коротким, примыкает очистное решето или продуваемый участок поддона, который продувается воздухом очистки свободным и неконтролируемым образом. Вследствие этого в потоке воздуха очистки также возникают турбулентные завихрения, которые отрицательно воздействуют на степень очистки и не обеспечивают снижения потерь зерна в воздушных просеивающих устройствах. Кроме того, турбулентные завихрения в очистном воздушном потоке вызываются также направляющими листами, которые расположены поперечно направлению воздушного потока за короткими питающими поддонами под продуваемыми участками поддонов. Эти создаваемые турбулентные завихрения дополнительно усиливаются за счет того, что весь узел питающих поддонов и продуваемых участков поддонов совершает колебательные движения в осевом направлении. Эти колебательные движения частично происходят навстречу очистному воздушному потоку, и пространства для прохода воздушного потока циклически становятся шире или уже.

Еще один немаловажный недостаток такого воздушного просеивающего устройства состоит в том, что вследствие конструктивного выполнения и расположения очистных устройств для обеспечения необходимого очистного воздушного потока должны быть предусмотрены несколько вентиляторов.

С помощью решения по ЕР 0641706 также невозможно создание контролируемого и регулируемого направления очистного воздушного потока.

Дополнительный напорный воздушный поток от второго выхода вентилятора широко распределен и направлен только на продуваемый участок питающего поддона, в то время как концевые области продуваемого участка поддона недостаточно снабжаются напорным очистным воздушным потоком.

Раскрытие изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании воздуховода для напорного воздушного потока, отводимого из дополнительного выхода очистного вентилятора, с помощью которого обеспечивается создание однородного воздушного потока, в значительной степени свободного от турбулентности, и концентрированное регулируемое направление этого воздушного потока.

В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет создания воздушного просеивающего устройства для зерноуборочных машин, содержащего очистной вентилятор, снабженный по меньшей мере одним дополнительным выходом, посредством которого воздух очистки направляется на место передачи убранной массы на последующий очистной орган воздушного просеивающего устройства. Согласно изобретению под подготовительным поддоном расположен закрытый с боковых сторон воздуховод, проходящий по меньшей мере вдоль части длины и вдоль части ширины подготовительного поддона и соединенный с дополнительным выходом нагнетательного вентилятора.

Оптимальные примеры выполнения изобретения защищены зависимыми пунктами формулы изобретения.

Согласно предложенному решению под плоскостным закрытым подготовительным поддоном, который предназначен для подготовки выходящей из молотильного аппарата смеси убранной массы, состоящей из зерна, половы и соломенной трухи, или другим транспортирующим поддоном, который транспортирует смесь убранной массы к очистным и решетным устройствам уборочной машины, расположен закрытый с боковых сторон воздуховод, который жестко соединен с подготовительным или транспортирующим поддоном, проходит по меньшей мере вдоль части длины и вдоль части ширины соответствующего рабочего органа и своим входом предпочтительно герметично подсоединен к дополнительному выходу нагнетательного вентилятора таким образом, что через это подсоединение посторонний воздух не может всасываться напорным воздушным потоком и/или не могут создаваться дополнительные турбулентные завихрения в напорном воздушном потоке.

Предпочтительно воздуховод образует с подготовительным или транспортирующим поддоном общий конструктивный узел.

Согласно другой особенности изобретения подготовительный или транспортирующий поддон служит верхней стенкой воздуховода, в то время как боковые стенки воздуховода жестко соединены с подготовительным или транспортирующим поддоном. За счет этого воздуховод перемещается совместно с подготовительным или транспортирующим поддоном, которые известным образом приводятся в колебательное движение от соответствующего привода для транспортирования смеси убранной массы, находящейся на их рабочих поверхностях. Профиль внутреннего пространства воздуховода имеет в области его выхода, который расположен примерно в одном уровне по высоте с входом воздуховода, понижающийся участок, к которому примыкает понижающийся участок, направленный к выходу. За счет указанного выполнения и расположения воздуховода в его внутренней области создается так называемая успокоительная зона, в которой гасятся турбулентные завихрения напорного воздушного потока. При этом благодаря выполнению выходной области воздуховода в соответствии с изобретением этот однородный и регулируемый напорный поток равномерно распределяется по всей ширине рабочего органа и концентрируется в местах передачи для направления смеси убранной массы на следующий рабочий орган воздушного просеивающего устройства или на ступени падения, а также, в предпочтительном примере выполнения, направляется на первую гребенку, предусмотренную в виде продолжения подготовительного поддона.

В предпочтительном примере выполнения нижняя стенка повышающегося участка воздуховода выполнена в виде зубчатой рабочей поверхности и имеет на выходе воздуховода ступень, которая находится под концом подготовительного поддона и совместно с концом подготовительного поддона образует первую ступень падения. Уже на этой первой ступени наибольшая часть половы и соломенной трухи распределяется по ширине в воздуховоде и затем отделяется и выносится концентрированным напорным воздушным потоком, проходящим в воздуховоде.

К ступени в нижней стенке воздуховода примыкает сзади дополнительная зубчатая рабочая поверхность, которая заканчивается над первым очистным решетом и образует с ним следующую ступень падения. Эта ступень падения и гребенка, расположенная в продолжение дополнительной зубчатой рабочей поверхности, продуваются напорным воздушным потоком, который направляется через относительно длинный основной выход или выходной патрубок нагнетательного вентилятора, и за счет этого длинного основного выхода, который действует в качестве успокоительной зоны, в основном не содержит турбулентных завихрений.

Благодаря предложенному решению воздушного просеивающего устройства содержащиеся в убранной массе загрязнения в виде половы и соломы могут в значительной мере отделяться и отводиться на ступенях падения. При этом все рабочие поверхности решет могут использоваться исключительно для выполнения тонкой очистки зерна.

В оптимальном варианте верхняя стенка воздуховода на понижающемся и повышающемся участках образована листовыми профилями, которые жестко соединены с подготовительным или транспортирующим поддоном и дополнительно стабилизируют воздуховод в области его выхода.

Для того чтобы избежать возникновения турбулентных завихрений в месте соединения между дополнительным выходом нагнетательного вентилятора и входом воздуховода, дополнительный выход вентилятора и вход воздуховода расположены на общей продольной оси, за счет чего сохраняется параллельность их расположения также и во время колебательного движения воздуховода. Для герметичного соединения в данном случае служит простая эластичная манжета.

Еще одно немаловажное преимущество решения по изобретению состоит в том, что оно может быть простым и экономичным образом использовано в любых зерноуборочных системах независимо от типа молотильных аппаратов или устройств сепарации и подготовки, оснащенных воздушными просеивающими устройствами.

Перечень фигур чертежей

Примеры осуществления настоящего изобретения будут подробнее описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 схематично изображает на виде сбоку молотильный аппарат зерноуборочной машины с расположенным за ним воздушным просеивающим устройством, оснащенным воздуховодом в соответствии с изобретением,

фиг.2 изображает на виде сбоку в увеличенном масштабе воздуховод по фиг.1.

Осуществление изобретения

Зерноуборочная машина, часть которой показана на фиг.1, содержит жатвенный аппарат (не представлен), от которого убранная зерновая масса подается универсальным наклонным подающим конвейером 4 к молотильному аппарату 1, который состоит из питателя 2, молотильного барабана 3 и подбарабаньев 28. В молотильном аппарате 1 большая часть зерновой массы отделяется от соломы и падает в виде смеси из зерен, половы и соломенной трухи через отверстия в подбарабаньях 28 на подготовительный поддон (стрясную доску) 7, оснащенный зубчатыми рабочими поверхностями.

После прохода через молотильный аппарат 1 солома подбирается передаточным барабаном 5 и направляется к сепаратору 6. В сепараторе 6 оставшаяся в соломе часть зерен высвобождается и падает, как было указано выше, в виде смеси из зерен, половы и соломенной трухи на обратный (возвратный) поддон 8. Далее эта смесь с помощью обратного поддона 8 направляется также на подготовительный поддон 7.

За счет того что подготовительный поддон 7 выполнен по размерам как можно большим, смесь из зерен, половы и соломенной трухи распределяется, по существу, равномерно, и на первой ступени падения наибольшая часть загрязнений отделяется от зерна. В заключение зерно направляется к очистным устройствам уборочной машины, оснащенным очистными решетами 13 и 14, на которых отсеиваются остатки загрязнений и производится тонкая очистка убранной массы.

Кроме подготовительного поддона 7 очистное устройство образовано нагнетательным вентилятором 10 с выходами 9 и 11, а также верхним решетом 13, нижним решетом 14 и воздуховодом 16 в соответствии с изобретением. Вместе с подготовительным поддоном 7, к которому жестко подсоединен воздуховод 16, решета 13 и 14 приводятся в колебательное движение приводом 15. Кинематическая связь между приводом 15 и приводными рабочими органами в данном примере осуществления выполнена таким образом, что колебательное движение между подготовительным поддоном 7 с воздуховодом 16 и обоими решетами 13 и 14 происходит во встречном направлении.

Для дальнейшего повышения степени очистки, и в особенности на ступенях падения, воздушное просеивающее устройство по изобретению оснащено закрытым с боков воздуховодом 16, который, как было упомянуто выше, жестко соединен с плоскостным закрытым подготовительным поддоном 7. В экономичном варианте выполнения плоскостной закрытый подготовительный поддон 7 служит одновременно верхней стенкой воздуховода 16. При этом воздуховод 16, вход 17 которого посредством эластичной манжеты 27 герметично подсоединен к дополнительному выходу 9 нагнетательного вентилятора 10, выполнен и расположен таким образом, что вход 17 и выход 12 воздуховода 16 лежат примерно на одном уровне, а выход 9 нагнетательного вентилятора 10 и вход 17 воздуховода расположены на общей продольной оси 26. За счет этого во внутренней области воздуховода 16 создается относительно большая успокоительная зона, в которой даже при условии колебательного движения воздуховода происходит снижение и гашение турбулентных завихрений воздушного потока.

Параллельное расположение выхода 9 нагнетательного вентилятора 10 и входа 17 воздуховода 16 остается неизменным при колебательном движении воздуховода 16. За счет параллельного расположения выхода 9 нагнетательного вентилятора 10 и входа 17 и герметичного соединения воздуховода 16 с нагнетательным вентилятором 10 посторонний воздух не может засасываться напорным воздушным потоком, а в области соединения не могут возникать дополнительные турбулентные завихрения, которые могли бы отрицательно влиять на напорный воздушный поток, как было описано выше.

В соответствии с изобретением профиль внутреннего пространства воздуховода 16 в области его выхода 12 имеет понижающийся участок 25, к которому примыкает повышающийся участок 18, ведущий к выходу 12. За счет этого свободный от турбулентности, однородный и известным образом регулируемый по интенсивности напорный воздушный поток направляется непосредственно на первую ступень падения, которая образована между подготовительным поддоном 7 и ступенью 22 в нижней стенке 20 воздуховода 16, и на очистную гребенку 19 решета, расположенную на конце подготовительного поддона 16. При этом воздушный поток с высокой эффективностью продувает ступень и гребенку.

За ступенью 22 в нижней стенке 20 воздуховода 16 расположена дополнительная зубчатая рабочая поверхность 23, которая заканчивается еще одной очистной гребенкой 24 над первым решетом 13. Таким образом, между окончанием рабочей поверхности 23 и решетом 13 образована еще одна ступень падения, которая продувается напорным потоком от нагнетательного вентилятора 10, подаваемым в решета 13 и 14 через выход 11.

За счет однородного и свободного от турбулентности напорного воздушного потока, который проходит через ступени падения по всей ширине воздушного просеивающего устройства с регулируемой равномерностью, по существу, наибольшая часть загрязнений в виде половы и соломенной трухи отделяется от убранной массы и выносится из машины. В отличие от данного устройства известные сепарирующие поддоны позволяют отделять лишь небольшую долю загрязнений.

На понижающемся и повышающемся участках 25, 18 верхняя стенка воздуховода 16 образована листовыми профилями, которые жестко соединены с подготовительным поддоном 7 и дополнительно стабилизируют воздуховод 16 в области его выхода 12. Кроме того, нижняя стенка 20 воздуховода 16 на повышающемся участке 18 выполнена в виде рабочей поверхности 21, по которой за счет колебательного движения всего узла убранная зерновая масса и смесь, попавшая в воздуховод 16, выносится и направляется на рабочую поверхность 23.

Изобретение относится к усовершенствованному воздушному просеивающему устройству зерноуборочной машины. Устройство содержит очистной вентилятор. Вентилятор снабжен по меньшей мере одним дополнительным выходом, посредством которого воздух очистки направляется на место передачи убранной массы на последующий очистной орган воздушного просеивающего устройства. Под подготовительным поддоном расположен закрытый с боковых сторон воздуховод, проходящий по меньшей мере вдоль части длины и вдоль части ширины подготовительного поддона. Воздуховод соединен с дополнительным выходом нагнетательного вентилятора. Вход и выход воздуховода расположены, по существу, в одной плоскости. В области выхода профиль внутреннего пространства воздуховода выполнен вначале проходящим с понижением, а затем с повышением к выходу воздуховода. Технический результат направлен на создание однородного воздушного потока, свободного от турбулентности, и концентрированного регулируемого направления этого воздушного потока. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Воздушное просеивающее устройство для зерноуборочных машин, содержащее очистной вентилятор, снабженный по меньшей мере одним дополнительным выходом, посредством которого воздух очистки направляется на место передачи убранной массы на последующий очистной орган воздушного просеивающего устройства, отличающееся тем, что под подготовительным поддоном (7) расположен закрытый с боковых сторон воздуховод (16), проходящий по меньшей мере вдоль части длины и вдоль части ширины подготовительного поддона (7) и соединенный с дополнительным выходом (9) нагнетательного вентилятора (10), причем вход (17) и выход (12) воздуховода (16) расположены, по существу, в одной плоскости, при этом в области выхода (12) профиль внутреннего пространства воздуховода (16) выполнен вначале проходящим с понижением, а затем с повышением к выходу (12) воздуховода.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что повышающийся участок (18) воздуховода (16) направлен на первую ступень падения.3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что повышающийся участок (18) нижней стенки (20) воздуховода (16) снабжен зубчатой рабочей поверхностью (21) и на выходе (12) заканчивается ступенью (22), к которой примыкает зубчатая рабочая поверхность (23), действующая в качестве транспортирующего поддона.4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что зубчатая рабочая поверхность (23) заканчивается над первым решетом (13) решетного конструктивного узла.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что воздуховод (16) и подготовительный поддон (7) образуют общий конструктивный узел.6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что верхняя стенка воздуховода (16) образована подготовительным поддоном (7), а боковые стенки воздуховода (16) жестко соединены с подготовительным поддоном (7).7. Устройство по любому из пп.1, 5 и 6, отличающееся тем, что воздуховод (16) вместе с подготовительным поддоном (7) установлены с возможностью колебательного движения.8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верхняя стенка на понижающемся и повышающемся участках (25, 18) воздуховода (16) образованы листовыми профилями, жестко соединенными с подготовительным поддоном (7).9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вход воздуховода (16) и выход (9) нагнетательного вентилятора (10) имеют общую продольную ось (26) и выполнены с возможностью сохранения параллельности их расположения также во время колебательных движений подготовительного поддона (7) и воздуховода (16).10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что вход (17) воздуховода (16) уплотнен к выходу (9) нагнетательного вентилятора (10) посредством эластичной манжеты (27).