УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ ОТ ПРИМЕСЕЙ Российский патент 2010 года по МПК A01D33/08 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам корнеклубнеуборочных машин.

Известно устройство для отделения корнеклубнеплодов от камней и комков почвы, содержащее устройство для первичного разделения компонентов и наклонный пальчиковый транспортер с размещенным над ним двухскатным делителем потока (Проспект на автоматическое отделительное устройство Е 691 фирмы «VEB Weimar Kombinat», ГДР).

Недостатком известного устройства является невысокая степень разделения компонентов вследствие попадания клубней в поток примесей и отсутствие рабочих органов для последующего их выделения.

Известно устройство для отделения корнеплодов от почвенных комков и камней, содержащее пальчиковый транспортер с приемным участком и рабочей зоной, над которой установлены вращающиеся щеточные барабаны (Петров Г.Д. Картофелеуборочные машины. М.: Машиностроение, 1972. с.257, рис.135). В усовершенствованном устройстве приемный участок пальчикового транспортера установлен под углом к его рабочей зоне с образованием горки, причем угол установки горки находится в пределах 20-60° (SU 816418, кл. A01D 33/08, 1979).

Однако рассмотренные конструктивные схемы устройств для отделения корнеплодов от почвенных комков и камней не всегда способны обеспечить высокую разделяющую способность компонентов и широкое практическое применение в картофелеуборочных машинах не получили.

Известно также устройство для отделения корнеклубнеплодов от почвенных комков и камней, содержащее транспортер с бесконечным полотном, имеющим рабочую поверхность с эластичными пальцами, над которыми расположен установленный на валу сбрасыватель с наружной поверхностью, выполненной в виде щетки (Петров Г.Д. Картофелеуборочные машины. М.: Машиностроение, 1972, с.254-255).

Однако известное устройство не обеспечивает необходимого качества отделения корнеклубнеплодов от примесей, что обуславливается одинаковым силовым воздействием ворса щетки как на корнеклубнеплоды, так и на камни и комки почв.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для отделения корнеклубнеплодов от примесей, содержащее наклонный пальчиковый транспортер и размещенный в его верхней части клубнеотражатель (SU 755238, кл. A01D 33/08, 15.08.1980).

Схемно-конструктивное решение устройства направлено на повышение эффективности разделения компонентов клубненосного вороха от примесей.

Продольная прямоточная пальчиковая горка с установленным над ее поверхностью клубнеотражателем широко используется в качестве рабочих органов вторичной сепарации картофелеуборочных комбайнов семейства «КПК». Усовершенствования рабочего органа вторичной сепарации направлены в основном на поиск конструктивных решений и кинематических параметров клубнеотражателей (Патент RU 2245011, МПК A01D 33/08, 12.05.2003; Патент на полезную модель RU 63637, МПК A01D 33/08, опубл. 10.06.2007).

Однако потенциальные возможности технологической схемы устройства с целью наиболее эффективного отделения корнеклубнеплодов от почвенных комков и примесей остаются все еще не исчерпанными, что в значительной степени снижает эксплуатационно-технологические возможности устройства.

Задача предлагаемого изобретения - повышение эффективности работы устройства по отделению корнеклубнеплодов от примесей путем организации вибрационно-колебательных процессов наклонного пальчикового транспортера.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для отделения корнеклубнеплодов от примесей, содержащем наклонный пальчиковый транспортер и размещенный в его верхней части клубнеотражатель, согласно изобретению пальчиковый транспортер снабжен механизмом угловых колебаний в вертикальной плоскости относительно шарнира подвески и кинематически связанным с ним стабилизатором колебаний, при этом механизм угловых колебаний выполнен в виде размещенных на валу с обеих сторон транспортера дисков с выступами, каждый из которых взаимодействует с опорным роликом, ось которого перпендикулярна плоскости вращения диска, а стабилизатор угловых колебаний транспортера выполнен в виде шарнирно связанной с ним тяги с упругими элементами, которые расположены симметрично относительно опоры и выполнены в виде цилиндрических пружин сжатия. Выступы размещены по периметру дисков с равным интервалом и выполнены клинообразными в профиле. Упругие элементы стабилизатора колебаний состоят из двух пружин разной жесткости, охватывающих одна другую и имеющих разную высоту, причем высота пружины меньшей жесткости больше высоты пружины большей жесткости. Охватывающая пружина каждого упругого элемента может быть выполнена меньшей жесткости, а охватываемая - большей.

На фиг.1 изображена схема устройства, вид сбоку; на фиг.2 - разделительная горка, вид сверху (клубнеоотражатель не показан); на фиг.3 - узел В на фиг.2; на фиг.4 - кинематическая схема взаимодействия кулачка с опорным роликом, в двух положениях; на фиг.5 - узел А на фиг.1; на фиг.6 - вариант выполнения стабилизатора колебаний.

Устройство для отделения корнеклубнеплодов от примесей содержит разделительную горку 1, выполненную в виде наклонного транспортера, бесконечная транспортерная лента которого имеет рабочую 2 и обратную 3 ветви с упругими пальцами 4, транспортер загрузки 5 картофельного вороха и транспортер выгрузки 6 корнеклубнеплодов. В верхней части разделительной горки над поверхностью пальчикового полотна установлен клубнеотражатель 7, причем последний может быть использован в устройстве любой известной конструкции.

Пальчиковый транспортер снабжен механизмом угловых колебаний в вертикальной плоскости относительно шарнира подвески 8 и кинематически связанным с ним стабилизатором колебаний. Механизм угловых колебаний выполнен в виде размещенных на валу 9 с обеих сторон транспортера дисков 10 с выступами 11, при этом каждый диск с выступами взаимодействует с цилиндрическим опорным роликом 12, ось которого перпендикулярна плоскости вращения диска. Выступы 11 по периметру дисков 10 размещены с равным интервалом и выполнены клинообразными в профиле.

Стабилизатор угловых колебаний пальчикового транспортера выполнен в виде шарнирно связанной с ним тяги 13 с упругими элементами, которые выполнены в виде цилиндрических пружин сжатия 14 и 15, расположены симметрично относительно опоры 16 и размещены между упорами 17, при этом тяга снабжена регулировочными гайками (фиг.5). Тяга может быть снабжена упругими комбинированными элементами переменной жесткости и каждый из них состоит из двух пружин 18 и 19 разной жесткости C и C₁, охватывающих одна другую и имеющих разную высоту (фиг.6): высота H₂ пружины 18 меньшей жесткости, которая может быть охватывающей, больше высоты H₁ пружины 19 большей жесткости, которая может быть выполнена охватываемой, на величину l, являющуюся гарантированным зазором между наружным торцом пружины 19 и плоскостью упора 17, причем

,

где P - максимальное усилие перемещения тяги;

C - жесткость пружины 18.

Устройство для отделения корнеклубнеплодов от примесей работает следующим образом.

Картофельный ворох, включающий клубни, комки почвы, ботву и растительные остатки, транспортером 5 подается на разделительную горку 1. При падении клубней и комков почвы на наклонную поверхность горки, благодаря различным значениям упругих и фрикционных свойств компонентов, коэффициента трения качения, размеров и удельного веса, на рабочей ветви 2 пальчикового полотна горки происходит процесс сепарации картофельного вороха, то есть процесс отделения клубней от почвенных комков и примесей. При этом основная масса клубней скатывается по поверхности пальчиков 4 на выгрузной транспортер 6 устройства, а примеси удерживаются пальчиками полотна и поднимаются вверх к клубнеотражателю 7, который от приводного вала 9 получает вращательное движение навстречу вороху. Клубни, удерживаемые ботвой, также полотном горки подаются к клубнеотражателю. В результате воздействия рабочих элементов клубнеотражателя на поступающую массу вороха увеличивается сепарирующий эффект устройства за счет отделения ботвы и комков почвы от корнеплодов. При упругих изгибных деформациях и колебаниях пальчиков полотна горки примеси, попадая на них, не задерживаются, не зависают и не скапливаются в зоне клубнеотражателя, при этом часть набившихся в пространство между пальчиками примесей стряхивается с пальчикового полотна при огибании головного барабана горки.

При вращении диска 10 его выступы 11 периодически набегают на опорный ролик 12, при этом осуществляется колебательный процесс пальчикового транспортера в вертикальной плоскости относительно шарнира подвески 8, то есть подъем и опускание на некоторый угол α. Размах колебаний, а следовательно, и амплитуда зависят от размера выступа 11 диска 10, а частота вибрации - от числа выступов на диске и его оборотов. Интенсивное вибрационное воздействие на массу материала обеспечивает качественное отделение клубней от почвенных комков и примесей. Такой процесс колебания массы, ее расслоения и отделения клубней повторяется для каждого набегания выступа 11 при вращении диска и взаимодействии с опорным роликом 12. При этом наличие стабилизатора колебаний пальчикового транспортера в виде шарнирно связанной с ним тяги 13 с упругими элементами 14 и 15 обеспечивает надежный контакт размещенных на валу дисков с выступами и взаимодействующих с ними опорных роликов механизма угловых колебаний пальчикового транспортера.

В зависимости от структурно-агрегатного состояния почвы, физико-механических и размерных характеристик компонентов клубненосного вороха для каждого конкретного случая выступы дисков механизма колебаний пальчикового транспортера могут иметь различный профиль и количество.

Введение в стабилизатор угловых колебаний пальчикового транспортера групп комбинированных упругих элементов переменной жесткости 18 и 19 (фиг.6), симметрично расположенных относительно опоры и содержащих избирательно действующие пружины (более жесткие включаются в работу в нестационарные пусковые моменты работы, высокочувствительные менее жесткие в установившемся режиме работы), позволяет, используя естественные изменения сопротивления угловых перемещений горки со стороны картофельного вороха, повысить соответственно надежность работы привода и плавность работы наклонного транспортера горки.

Использование изобретения позволяет повысить надежность и эффективность технологического процесса отделения корнеклубнеплодов от примесей рабочим органом вторичной сепарации картофелеуборочной машины.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам машин для уборки картофеля. Устройство содержит наклонный пальчиковый транспортер и размещенный в его верхней части клубнеотражатель. Пальчиковый транспортер снабжен механизмом угловых колебаний в вертикальной плоскости относительно шарнира подвески и кинематически связанным с ним стабилизатором колебаний. Механизм угловых колебаний выполнен в виде размещенных на валу с обеих сторон транспортера дисков с выступами, каждый из которых взаимодействует с опорным роликом, ось которого перпендикулярна плоскости вращения диска. Стабилизатор угловых колебаний транспортера выполнен в виде шарнирно связанной с ним тяги с упругими элементами, которые расположены симметрично относительно опоры и выполнены в виде цилиндрических пружин сжатия. Повышается эффективность работы устройства. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для отделения корнеклубнеплодов от примесей, содержащее наклонный пальчиковый транспортер и размещенный в его верхней части клубнеотражатель, отличающееся тем, что пальчиковый транспортер снабжен механизмом угловых колебаний в вертикальной плоскости относительно шарнира подвески и кинематически связанным с ним стабилизатором колебаний, при этом механизм угловых колебаний выполнен в виде размещенных на валу с обеих сторон транспортера дисков с выступами, каждый из которых взаимодействует с опорным роликом, ось которого перпендикулярна плоскости вращения диска, а стабилизатор угловых колебаний транспортера выполнен в виде шарнирно связанной с ним тяги с упругими элементами, которые расположены симметрично относительно опоры и выполнены в виде цилиндрических пружин сжатия.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выступы размещены по периметру дисков с равным интервалом и выполнены клинообразными в профиле.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упругие элементы стабилизатора колебаний состоят из двух пружин разной жесткости, охватывающих одна другую и имеющих разную высоту, причем высота пружины меньшей жесткости больше высоты пружины большей жесткости.

4. Устройство по пп.1 и 3, отличающееся тем, что охватывающая пружина каждого упругого элемента выполнена меньшей жесткости, а охватываемая - большей.