СИСТЕМА МЕХАНИЧЕСКОЙ ПОДАЧИ НЕДОМОЛОТА ДЛЯ ВТОРИЧНОГО ОБМОЛОТА НА ВОЗВРАТНУЮ ДОСКУ Российский патент 2013 года по МПК A01D41/00 A01F12/44 

Область техники, к которой относится изобретение

В основном изобретение относится к зерноуборочным комбайнам и, в частности, к системе вторичного обмолота недомолота, находящегося в секции очистки зерновой культуры комбайна.

Уровень техники

Сельскохозяйственные комбайны представляют собой крупные машины, предназначенные для уборки, обмолачивания, сепарации и очистки сельскохозяйственной культуры. Полученное очищенное зерно хранится в зерновом бункере, расположенном на комбайне. Очищенное зерно с помощью выгрузного шнека может быть пересыпано из зернового бункера в грузовик, зерновозку или иную приемную емкость.

Зерноуборочный комбайн имеет жатку, которая срезает зерновую культуру и подает ее вверх на ротор обмолота и сепарации, находящийся в корпусе, имеющий одну перфорированную стенку. Ротор вращается в корпусе, перемещая зерно по зазорам между ротором и перфорированным корпусом для получения зерна из обмолачиваемой зерновой культуры.

Роторные комбайны имеют один или два больших ротора для обмолачивания и сепарации собранного зернового материала. В большинстве роторных комбайнов ротор или роторы располагаются по продольной оси машины. Указанные роторы имеют загрузочную секцию, куда поступает собранный зерновой материал, секцию обмолота для обмолачивания собранного зернового материала, полученного от загрузочной части, и секцию сепарации для высвобождения зерна из обмолоченного зернового материала, полученного от обмолачивающей части. Примеры описаны в патентах US №5445563, 5688170 и 7070498, приведенных здесь посредством ссылки.

Обмолоченное зерно падает на скатную зерновую доску, откуда попадает на верхнее и нижнее сита. Сита колеблются, вследствие чего очищенное зерно проходит через них и собирается. Вентилятор подает через сита воздух снизу вверх, отбрасывая мякину назад. Солома из камеры обмолота проходит через соломотряс и выбрасывается позади комбайна.

Очищенное зерно собирается и транспортируется в зерновой бункер. Не полностью обмолоченное зерно не будет проходить через гребенку сита, при этом оно слишком тяжелое, чтобы его выдуло за комбайн вместе с мякиной. Такое зерно, называемое «недомолоченные колосья» или «недомолот», часто возвращается в ротор обмолота и сепарации для повторного обмолота. Однако когда недомолот возвращается в ротор для повторного обмолота, при некоторых состояниях зерна, называемых «барашки», недомолот проходит через ротор еще раз без отделения зерна от мякины.

В некоторых зерноуборочных комбайнах известного уровня техники используются специальные роторы вторичного обмолота, куда из сит поступает недомолот, которые повторно обмолачивают недомолот и пропускают его снова через основной ротор для вторичного обмолота.

В патенте US №5498206 описан зерноуборочный комбайн, имеющий основной ротор обмолота, который вращается для получения зерна из зерновой культуры; секцию сит для сепарации зерна от мякины, транспортер очищенного зерна, бункер для "очищенного зерна и секцию вторичного обмолота для вторичного обмолота недомолота. В секции вторичного обмолота используется ротор вторичного обмолота, куда поступает недомолот из секции сит. Ротор вторичного обмолота проходит перпендикулярно к краю секции сит, вращаясь вокруг оси, идущей параллельно краю секции сит. Ротор вторичного обмолота имеет бильные барабаны, которые проходят по краю секции сит, куда поступает недомолот, и прижимают недомолот к доске вторичного обмолота. В секции вторичного обмолота для удаления мякины, высвобожденной из недомолота, предусмотрены вентиляторы. Недомолот для вторичного обмолота с очищенным зерном, выделенным из недомолота, возвращается на основной ротор для вторичного обмолота.

Изобретатели поняли, что некоторые известные способы обработки зерновых культур ограничены по своим возможностям предохранять зерно чувствительных к механическим воздействиям зерновых культур от повреждений. Они также поняли, что непосредственная подача недомолота для вторичного обмолота в основной ротор обмолота и сепарации приводит к повышенным потерям зерна из-за повторной подачи зерна в основной ротор, то есть зерно может циркулировать по бесконечному контуру.

Сущность изобретения

В изобретении предлагается система вторичного обмолота для комбайна с системой очистки, имеющей по меньшей мере одно сито или подобный механизм сепарации зернового материала. Система вторичного обмолота содержит:

доску сбора недомолота, предназначенную для сбора недомолота, который не проходит через указанное сито;

механизм вторичного обмолота, в который поступает указанный недомолот из указанной доски сбора и в котором происходит вторичный обмолот указанного недомолота; и

распределительный шнек, проходящий поперек указанной системы очистки и функционирующий для распределения вторично обмолоченного недомолота в указанной системе очистки,

при этом указанная система очистки имеет возвратную доску для распределения зернового материала по указанному ситу, а указанный распределительный шнек выполнен с возможностью по существу равномерного распределения вторично обмолоченного недомолота поперек указанной возвратной доски.

Еказанный распределительный шнек предпочтительно содержит трубчатый корпус шнека, имеющий вход, куда поступает перемещаемый зерновой материал, глухой конец напротив указанного входа, и вытянутую в продольном направлении и сужающуюся щелевую структуру, проходящую по боковой стенке указанного трубчатого корпуса шнека, причем указанная щелевая структура имеет небольшую ширину у указанного входа в указанный трубчатый корпус и большую ширину у указанного глухого конца указанного трубчатого корпуса.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения позволяет колосовому возвратному шнеку распределять вторично обмолоченный недомолот непосредственно на возвратной доске системы очистки, после чего недомолот возвращается к ситам очистки. В этом случае нет необходимости возвращать вторично обмолоченный недомолот в основной блок обработки, что позволяет избежать циркуляции зерна по бесконечному контуру и обеспечивает точную настройку уборочной операции.

Система также предпочтительно содержит:

колосовой шнек, предназначенный для перемещения недомолота к одному концу доски сбора недомолота;

элеватор, предназначенный для получения недомолота от указанного колосового шнека и подачи указанного недомолота в указанный механизм вторичного обмолота;

лоток, по которому вторично обмолоченный недомолот поступает из указанного механизма вторичного обмолота в указанный распределительный шнек.

В изобретении предлагается также сельскохозяйственный комбайн, содержащий:

механизм обмолота и сепарации;

систему очистки, имеющую по меньшей мере одно сито, куда поступает зерновой материал, проходящий через указанный механизм обмолота и сепарации;

механизм вторичного обмолота, предназначенный для приема и вторичного обмолота недомолота, который не прошел через указанное сито; и

распределительный механизм, в который поступает вторично обмолоченный недомолот из указанного механизма вторичного обмолота, выполненный так, чтобы по существу равномерно распределять вторично обмолоченный недомолот в указанной системе очистки,

при этом указанная система очистки имеет возвратную доску для распределения зернового материала по указанному ситу, а указанный распределительный механизм имеет распределительный шнек, предназначенный для указанного по существу равномерного распределения вторично обмолоченного недомолота поперек указанной возвратной доски.

Кроме того предложен способ вторичного обмолота недомолота в сельскохозяйственном комбайне, состоящий из этапов:

обмолота и сепарации зерновой культуры в механизме обмолота и сепарации, чтобы отделить зерновой материал от соломы;

размещения зернового материала в системе очистки, где зерно отделяется от недомолота;

сбора недомолота;

вторичного обмолота недомолота в механизме вторичного обмолота, отделенного от механизма обмолота и сепарации;

сбора вторично обмолоченного недомолота; и

по существу равномерного распределения вторично обмолоченного недомолота в системе очистки с помощью распределительного шнека.

Предпочтительно, чтобы этап распределения вторично обмолоченного недомолота в системе очистки дополнительно определяется тем, что на горизонтальном шнеке по его длине выполнено по меньшей мере одно отверстие, предназначенное для равномерного распределения вторично обмолоченного недомолота в системе очистки.

Хотя изобретение проиллюстрировано при его использовании на роторном комбайне, его можно использовать и на других типах комбайнов, в том числе на обычных комбайнах с соломотрясом и гибридных комбайнах с поперечными цилиндрами обмолачивания и роторными сепараторами.

Другие многочисленные преимущества и характеристики настоящего изобретения станут более понятны из приведенного ниже его подробного описания, из вариантов, его осуществления и сопроводительных чертежей.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - схематичный вид сбоку сельскохозяйственного комбайна согласно настоящему изобретению.

Фиг.2 - фрагментарный перспективный вид слева системы очистки зерновой культуры, используемой на комбайне, показанном на фиг.1.

Фиг.3 - фрагментарный перспективный вид справа системы очистки зерновой культуры, показанной на фиг.2.

Фиг.4 - фрагментарный перспективный вид слева системы вторичного обмолота недомолота, показанной на фиг.2.

Фиг.5 - увеличенный, фрагментарный перспективный вид слева распределителя недомолота, показанного на фиг.4.

Фиг.6 - увеличенный фрагментарный перспективный вид справа ротора и корпуса системы вторичного обмолота, показанных на фиг.3, с видами ротора слева и справа при снятых крышках.

Краткое описание предпочтительных вариантов осуществления

Хотя настоящее изобретение поддерживает варианты осуществления во многих различных формах, на чертежах показаны и детально описаны конкретные варианты его осуществления, при этом следует понимать, что предложенное решение должно рассматриваться как пример реализации принципов настоящего изобретения и не предназначено для ограничения его отдельными приведенными вариантами осуществления.

На фиг.1 представлен сельскохозяйственный комбайн 10, имеющий опорную конструкцию 12 с колесами 14, контактирующими с поверхностью земли и выступающими из опорной конструкции. Функционирование комбайна контролируется из кабины 15 оператора. Платформа 16 жатки используется для уборки зерновой культуры и направления ее в наклонную камеру 18. Собранная зерновая культура наклонной камерой 18 направляется в молотильный барабан 20, откуда она подается вверх через входную переходную секцию 22 в осевой механизм 24 обмолота и сепарации зерновой культуры.

В механизма 24 обмолота и сепарации зерновой культуры происходит обмолачивание и сепарация собранного зернового материала. Зерно и мякина через решетки на дне механизма 24 обмолота и сепарации падают в систему очистки 26, где мякина удаляется, а очищенное зерно отправляется на элеватор очищенного зерна (не показан), откуда очищенное зерно попадает в зерновой бункер 28. Очищенное зерно из бункера 2-8 с помощью выгрузного шнека 36 может быть выгружено в зерновозку или грузовик. Обмолоченная и отделенная солома выгружается из механизма 24 обмолота и сепарации зерновой культуры через выход 32 в разгрузочный битер 34, который, в свою очередь, выбрасывает солому позади комбайна.

Очищенное зерно из системы очистки 26 накапливается на скатной зерновой доске 37 и с помощью зернового шнека 38 подается на элеватор (не показан), который перемещает зерно в зерновой бункер 28.

Как показано на фиг.2, система очистки 26 состоит из зерноочистки 35 и очистного вентилятора 30. Зерноочистка 35 имеет раму 44, на которой располагаются возвратная доска 45, мякинное сито 46 и нижнее вторичное сито 48.

Показанная зерноочистка 35 является возвратно-поступательной, когда возвратная доска 45, мякинное сито 46 и вторичное сито 48 движутся возвратно поступательно, колеблются или трясутся, обеспечивая перемещение зернового материала и способствуя сепарации через сита.

Мякинное сито 46 и нижнее вторичное сито 48 установлены друг над другом. Во время работы зерноочистки 35, сита 46 и 48 колеблются или перемещаются иным способом таким образом, что собранный зерновой материал, прошедший сепарацию в механизме 24 обмолота и сепарации, поступает сбоку на сита 46 и 48, которые обращены к механизму 24 обмолота и сепарации и имеют дополнительное перемещение в сторону, противоположную направлению движения комбайна 10. Чтобы достичь оптимального очищающего действия зерноочистки 35, скорость вращения вентилятора и ширина отверстий в ситах 46 и 48 могут варьироваться.

Применяемые в комбайнах системы очистки описаны в патентах US №4531528 и №6672957, а также в опубликованных заявках US №2002/0128054 и 2005/0164755, приведенные здесь посредством ссылки.

Как показано на фиг.2-6, необмолоченные порции дерновой культуры или недомолот накапливаются на колосовой доске 59 и перемещаются колосовым шнеком 60 в циркуляционный цепной элеватор 62, находящийся в корпусе 63, который поднимает недомолот в выгрузное отверстие 64 с помощью лопастей 62а, закрепленных на бесконечной цепи 62b (фиг.6). Подобный элеватор известен и его пример (элеватор 54) описан в патенте US №5497605, приведенном здесь путем ссылки. Так как отдельные лопасти 62а, движимые циркуляционной цепью, переворачиваются в верхней точке своего вертикального подъема, они перемещают или подают недомолот в устройство 66 вторичного обмолота, имеющее ротор 68 вторичного обмолота, вращающийся в цилиндре 72 вторичного обмолота.

Ротор 68 вторичного обмолота вращается в цилиндре 72 вторичного обмолота. Цилиндр 72 снабжен бильными барабанами 73, смонтированными на регулируемой стенке 74. В стенках цилиндра перфорация отсутствует. Ротор снабжен режущими аппаратами 75, которые проходят напротив бильных барабанов 73. Ротор может оснащаться различными режущими аппаратами в зависимости от характеристик обрабатываемой зерновой культуры, в том числе режущими аппаратами для трудно обмолачиваемых зерновых культур, стреловидными режущими аппаратами, позволяющими проталкивать зерновой материал через стационарные бильные барабаны для обмолота, при этом обеспечивая высокие характеристики обмолота зернового материала, или зубчатые режущие аппараты для перемещения влажного зернового материала.

Зазор 76 между ротором 68 вторичного обмолота и регулируемой стенкой 74 можно избирательно регулировать перемещением стенки 74 или по направлению к ротору 68 или от него. Выбираемый зазор 76 определяет расстояния между ротором 68 и корпусом 72 для контроля количества вырабатываемой продукции и пропускной способности при вторичном обмолоте каждого отдельного вида зерновой культуры. Выход продукции после вторичного обмолота увеличивается путем уменьшения зазора 16, поэтому от недомолота отделяется более чистое зерно. Однако уменьшение зазора 76 для увеличения, выхода продукции будет уменьшать пропускную способность системы, поскольку расстояния уменьшены. Таким образом, зазор 76 устанавливается для отдельной культуры так, чтобы обеспечивать разумный баланс пропускной способности и выхода продукции при повторном обмолоте недомолота.

Дальнейшим усовершенствованием является то, что в корпусе 72 может устанавливаться пластина 84 дефлектора, которая эффективна для направления недомолота в обход ротора 68 вторичного обмолота и цилиндра 72 вторичного обмолота. Пластина 84 дефлектора показана в первом положении вторичного обмолота, обозначенном позицией 84а, и во втором положении обхода, обозначенном позицией 84b. Поток обмолачиваемой вторично зерновой культуры через выгрузное отверстие 64 выбрасывается лопастями 62 элеватора по направлению стрелки, обозначенной «А», в цилиндр 72 вторичного обмолота, а обходной поток зерновой культуры выбрасывается вниз в лоток 92 по направлению стрелки, обозначенной «В».

Ротор 68 с одного осевого конца приводится в действие шкивом 93, вращаемым ремнем 93а, который приводится в действие автоматической системой привода комбайна, располагающейся с левой стороны цилиндра 72.

Другой осевой конец ротора 68 вращает шкив 94, на котором ходит ремень 94а, приводящий в действие шкив 95, вращающий циркуляционную цепь 62b элеватора 62 (фиг.3).

Поток обмолачиваемой вторично зерновой культуры, идущий в направлении «А» и (или) обходной поток зерновой культуры в направлении «В» покидает цилиндр 72 в нижнем направлении через лоток 92, попадая в шнек 96, имеющий трубчатый корпус 98 шнека и червяк 100 шнека.

Трубчатый корпус 98 шнека располагается поперек системы очистки 26, в частности, над возвратной доской 45. Корпус 98 шнека имеет сужающуюся щелевую структуру 120, образующую по меньшей мере одно отверстие вдоль длины шнека, и ширина которой от малой ширины 122 на ближнем конце увеличивается до конца с максимальной шириной 124, находящегося с левой стороны комбайна. Таким образом, недомолот, подаваемый червяком 100 шнека из лотка 92, будет равномерно распределяться из щелевой структуры 120 поперек возвратной доски 45.

В качестве усовершенствования щелевой структуры, в корпусе 98. шнека могут быть выполнены множественные внешние криволинейные перегородки 130 (штриховыми линиями показаны только две), которые могут крепиться рядом со щелевой структурой и иметь возможность скользящего перемещения, чтобы обеспечивать точное распределение зерновой культуры по возвратной доске. Возвратная доска также может иметь перегородки, лопатки или распределительные элементы, для дальнейшего улучшения распределения недомолота, поступающего из шнека 96.

Червяк 100 шнека приводится во вращение звездочкой или шкивом 140, устанавливаемым на заднем конце шнека и приводимым в действие ремнем или цепью (не показано) от автоматической системы привода комбайна.

В изобретении предлагается шнек 96 возврата недомолота для непосредственного распределения вторично обработанного недомолота в заданное положение и распределения ее на возвратной доске 45 системы очистки с целью повторного возврата на сита 46 и 48. Отделенный зерновой материал падает также из секции сепарации блока 24 обработки на возвратную доску 45. В этом случае нет необходимости возвращать вторично обмолоченный недомолот в блок обработки, что позволяет избежать циркуляции зерна по бесконечному контуру и обеспечивает точную настройку уборочной операции.

Из сказанного выше следует, что могут существовать многочисленные варианты и модификации настоящего изобретения без отхода от его сущности и объема. Следует также понимать, что в отношении описанных здесь специальных машин не предполагается и не должно подразумеваться введение каких-либо ограничений.

Предложенная группа изобретений относится к зерноуборочным комбайнам. Система вторичного обмолота для комбайна с системой очистки, имеющей, по меньшей мере, одно сито 46, 48, которая содержит доску 59 сбора недомолота, предназначенную для сбора недомолота, который не проходит через указанное сито 46, 48, механизм вторичного обмолота, в который поступает указанный недомолот с указанной доски 59 сбора и в котором происходит вторичный обмолот указанного недомолота, распределительный шнек 96, проходящий поперек указанной системы очистки и функционирующий для распределения вторично обмолоченного недомолота в указанной системе очистки. При этом система очистки имеет возвратную доску 45 для распределения зернового материала по указанному ситу 46. Распределительный шнек 96 выполнен с возможностью, по существу, равномерного распределения вторично обмолоченного недомолота поперек указанной возвратной доски 45. Раскрыты также комбайн, содержащий описанную систему вторичного обмолота недомолота, и способ вторичного обмолота недомолота. Изобретение предохраняет зерно чувствительных к механическим воздействиям культур от повреждений, исключает циркулирование зерна по бесконечному контуру. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Система вторичного обмолота для комбайна (10) с системой (26) очистки, имеющей, по меньшей мере, одно сито (46, 48), которая содержит:
доску (59) сбора недомолота, предназначенную для сбора недомолота, который не проходит через указанное сито (46,48);
механизм вторичного обмолота, в который поступает указанный недомолот из указанной доски (59) сбора и в котором происходит вторичный обмолот указанного недомолота; и
распределительный шнек (96), проходящий поперек указанной системы (26) очистки и функционирующий для распределения вторично обмолоченного недомолота в указанной системе (26) очистки,
при этом указанная система (26) очистки имеет возвратную доску (45) для распределения зернового материала по указанному ситу (46), а указанный распределительный шнек (96) выполнен с возможностью, по существу, равномерного распределения вторично обмолоченного недомолота поперек указанной возвратной доски (45).

2. Система по п.1, в которой указанный распределительный шнек (96) содержит трубчатый корпус (98) шнека, имеющий вход, куда поступает перемещаемый зерновой материал, глухой конец напротив указанного входа, и вытянутую в продольном направлении и сужающуюся щелевую структуру (120), проходящую по боковой стенке указанного трубчатого корпуса (98) шнека, причем указанная щелевая структура (120) имеет небольшую ширину (122) у указанного входа в указанный трубчатый корпус (98) и большую ширину (124) у указанного глухого конца указанного трубчатого корпуса (98).

3. Система по п.1 или 2, содержащая:
колосовой шнек (60), предназначенный для перемещения недомолота к одному концу доски (45) сбора недомолота;
элеватор (62), предназначенный для получения недомолота от указанного колосового шнека (60) и подачи указанного недомолота в указанный механизм вторичного обмолота;
лоток (92), по которому вторично обмолоченный недомолот поступает из указанного механизма вторичного обмолота в указанный распределительный шнек (96).

4. Сельскохозяйственный комбайн, содержащий:
механизм (24) обмолота и сепарации;
систему (26) очистки, имеющую, по меньшей мере, одно сито (46, 48), куда поступает зерновой материал, проходящий через указанный механизм (24) обмолота и сепарации;
механизм вторичного обмолота, предназначенный для приема и вторичного обмолота недомолота, который не прошел через указанное сито (46, 48); и
распределительный механизм, в который поступает вторично обмолоченный недомолот из указанного механизма вторичного обмолота, выполненный так, чтобы, по существу, равномерно распределять вторично обмолоченный недомолот в указанной системе (26) очистки,
при этом указанная система (26) очистки имеет возвратную доску (45) для распределения зернового материала по указанному ситу, а указанный распределительный механизм имеет распределительный шнек (96), предназначенный для указанного, по существу, равномерного распределения вторично обмолоченного недомолота поперек указанной возвратной доски (45).

5. Комбайн по п.4, в котором указанный распределительный шнек (96) содержит трубчатый корпус (98) шнека, имеющий вход, куда поступает перемещаемый зерновой материал, глухой конец напротив указанного входа, и вытянутую в продольном направлении и сужающуюся щелевую структуру (120), проходящую по боковой стенке указанного трубчатого корпуса (98) шнека, причем указанная щелевая структура (120) имеет небольшую ширину (122) у указанного входа в указанный трубчатый корпус (98) и большую ширину (124) у указанного глухого конца указанного трубчатого корпуса (98).

6. Комбайн по п.4 или 5, содержащий:
колосовой шнек (60), предназначенный для перемещения недомолота к одному концу доски (45) сбора недомолота;
элеватор (62), предназначенный для получения недомолота от указанного колосового шнека (60) и подачи указанного недомолота в указанный механизм вторичного обмолота;
лоток (92), по которому вторично обмолоченный недомолот поступает из указанного механизма вторичного обмолота в указанный распределительный шнек (96).

7. Способ вторичного обмолота недомолота в сельскохозяйственном комбайне (10), состоящий из этапов:
обмолота и сепарации зерновой культуры в механизме (24) обмолота и сепарации, чтобы отделить зерновой материал от соломы;
размещения зернового материала в системе (26) очистки, где зерно отделяется от недомолота;
сбора недомолота;
вторичного обмолота недомолота в механизме вторичного обмолота, отделенного от механизма (24) обмолота и сепарации;
сбора вторично обмолоченного недомолота; и,
по существу, равномерного распределения вторично обмолоченного недомолота в системе (26) очистки с помощью распределительного шнека (96).