ЗЕРНОУБОРОЧНЫЙ КОМБАЙН С ОЧИСТНЫМ ВЕНТИЛЯТОРОМ Российский патент 2013 года по МПК A01F12/44 A01F12/48 A01D41/12 

Область техники

Настоящее изобретение относится к зерноуборочному комбайну с очистным вентилятором.

Уровень техники

Очистные вентиляторы для зерноуборочных комбайнов, известные, например, из патентного документа ЕР 1407656 А1, в своем большинстве состоят из одного или нескольких расположенных на общем валу радиальных вентиляторов с вращающимися в кожухе вентилятора лопастными колесами, которые всасывают воздух в направлении параллельно оси и нагнетают его в воздушный канал, расположенный тангенциально или по касательной к направлению движения лопастей.

Расположение такого очистного вентилятора в комбайне показано в патентном документе DE 102005027726 А1. Воздушный поток продувает наклонно снизу решета, проницаемые для зерен убранной массы, в то время как более легкие компоненты убранной массы, направляемые по решетам вместе с зерном, уносятся воздушным потоком очистного вентилятора и либо подаются в возвращаемую на обработку массу, либо выбрасываются из комбайна.

При такой известной системе проблема состоит в том, что воздушный поток проходит через решета главным образом в их передней области, обращенной к вентилятору. При этом воздушный поток образует в передней области решет своего рода воздушную подушку, несущую легкие незерновые компоненты, так что достаточно невысокой скорости потока, чтобы уносить эти незерновые компоненты в направлении возвращаемой на обработку массы или к разгрузочному отверстию у заднего конца решет. В отличие от этого в задней области решет эффект воздушной подушки слабеет или вообще отсутствует, так что там нужна высокая скорость воздушного потока, чтобы эффективно транспортировать дальше незерновые компоненты. Для создания этой высокой скорости потока требуется значительная мощность вентилятора.

Из патентного документа DE 2922607 А1 известен очистной вентилятор для зерноуборочного комбайна, в котором регулируемые направляющие листы позволяют регулировать направление воздушного потока, отклоняемого в сторону решет. Пока эти направляющие листы находятся в положении, параллельном верхней и нижней сторонам воздушного канала, они не влияют на направление воздушного потока, и решета продуваются в основном в своих передних областях. Путем перестановки направляющих листов создается возможность направлять воздушный поток под небольшим углом к решетам, однако это одновременно приводит к ослаблению воздушного потока, проходящего над решетом. Дополнительно создается опасность того, что захваченные воздушным потоком компоненты, такие как солома и обертки кукурузных початков, останутся висеть на направляющих листах и со временем могут закупорить воздушный канал.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является создание зерноуборочного комбайна с очистным вентилятором, в котором без существенных изменений геометрии и расположения вентилятора в зерноуборочном комбайне может достигаться более благоприятная продувка решет с получением высокой эффективности сепарации по всей длине решет. Другой задачей является создание комбайна, в котором высокая производительность очистки достигается без завышенных требований к мощности очистного вентилятора.

В соответствии с изобретением решение поставленных задач достигается в зерноуборочном комбайне с очистным вентилятором, который содержит лопастные колеса, установленные в кожухе вентилятора с возможностью вращения, и отходящий от кожуха вентилятора воздушный канал, причем этот воздушный канал ограничен стенкой с выпуклой криволинейной внутренней поверхностью. Когда нагнетаемый лопастями воздушный поток скользит вдоль этой выпуклой криволинейной внутренней поверхности, вследствие эффекта флотации он следует по контуру этой внутренней поверхности, и на конце воздушного канала создается распространенный по ширине воздушный поток, проходящий в направлении тангенциального продолжения внутренней поверхности.

Для надежного достижения этого эффекта в предпочтительном примере осуществления, по меньшей мере, ближняя к кожуху часть стенки (ориентирована обращенной к входному воздушному отверстию воздушного канала. При нагнетании воздушного потока от вентилятора на эту часть стенки она отклоняет поток с одновременным образованием подпора, так что в смежной со стенкой области поперечного сечения воздушного канала создается ускоренный воздушный поток.

Для того чтобы этот ускоренный воздушный поток эффективно отклонять в направлении, недостижимом при наличии прямого воздушного канала, предпочтительно, по меньшей мере, удаленная от кожуха часть стенки ориентирована отвернутой от входного воздушного отверстия воздушного канала.

С помощью выпуклой стенки достигается отклонение воздушного потока без необходимости использования для этого направляющих листов для воздуха. Для исключения того, что захваченные потоком компоненты останутся зависшими в воздушном канале, предпочтительно он выполнен совершенно свободным от направляющих элементов для воздуха, обтекаемых с обеих сторон.

На своей стороне, лежащей напротив стенки с выпуклой криволинейной внутренней поверхностью, воздушный канал может быть ограничен стенкой с вогнутой криволинейной внутренней поверхностью, так что поперечное сечение воздушного канала по всей его длине остается по существу неизменным, и канал может направлять ламинарный поток без потерь скорости.

Верхняя стенка может быть выполнена также прямой, что упрощает изготовление.

В зерноуборочном комбайне по изобретению выпуклая криволинейная внутренняя стенка предпочтительно образует нижнюю сторону воздушного канала.

Предпочтительно воздушный канал выходит в решетный стан, а обращенная к воздушному каналу кромка, по меньшей мере, одного расположенного в решетном стане решета разделяет проходящий в воздушном канале поток на поток, проходящий поверх кромки, и поток, проходящий ниже кромки. При этом проходящий ниже кромки поток, который предназначен для того, чтобы проходить ниже кромки решета и создавать на нем воздушную подушку, предпочтительно сильнее проходящего поверх кромки потока, который служит для выноса частиц, поднимающихся через воздушную подушку.

Для отклонения большей части воздушного потока под решето предпочтительно удаленная от кожуха часть стенки расположена ниже определяемой решетом плоскости, а касательная к этой удаленной от кожуха части и указанная плоскость расходятся в направлении удаления от кожуха вентилятора.

В предпочтительном примере выполнения днище решетного стана и решето сходятся в направлении удаления от вентилятора для того, чтобы направлять проходящий ниже кромки решета воздушный поток через решето с распределением по всей его площади.

Краткий перечень чертежей

Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будут подробно описаны примеры осуществления изобретения, его другие особенности и преимущества, где:

фиг.1 схематично изображает в разрезе зерноуборочный комбайн по изобретению,

фиг.2 изображает в увеличенном виде узел комбайна по фиг.1,

фиг.3 изображает вентилятор комбайна в разрезе по оси вентилятора.

Осуществление изобретения

Схематично показанный на фиг.1 зерноуборочный комбайн оснащен на передней стороне сменным жатвенным аппаратом, таким как жатвенный аппарат 1 для зерновых культур для срезания и уборки убираемой массы 2. Наклонный питатель 3 транспортирует убранную массу 2 к молотильному барабану 4, расположенному на поперечной оси относительно направления движения комбайна, и подбарабанью 5, Отделенное обмолотом из убранной массы зерно проходит через подбарабанье 5. Отклоняющий барабан 6 служит для дальнейшего транспортирования обмолоченной убранной массы к сепарирующему устройству 7, которое представлено здесь в виде соломотряса, отделяющего из потока обмолоченной убранной массы остаточное зерно и мелкие незерновые компоненты. Вместо соломотряса в качестве сепарирующего устройства 7 может быть предусмотрен также осевой сепаратор, например, с одним или несколькими барабанами, проходящими в продольном направлении комбайна и окруженными сепарирующими решетками.

Прошедшая через решетки сепарирующего устройства 7 убранная масса поступает на обратный поддон 8, проходящий под сепарирующим устройством 7 с наклоном вниз вперед и подается по нему к подготовительному поддону 9, на котором она соединяется с зерном, отделенным на молотильном барабане 4 и прошедшим через подбарабанье 5. Полученный таким образом поток, который состоит в основном из зерна, но содержит также мелко измельченные незерновые компоненты, подается дальше на верхнее решето 10.

Верхнее решето 10 и расположенное под ним примерно параллельно нижнее решето 11 закрыты снизу и с боковых сторон решетным станом. Показанное на фиг.1 днище 12 решетного стана проходит наклонно вперед и вниз от задней кромки нижнего решета 11 к шнековому желобу 13, в котором вращается транспортирующий шнек 14. Этот транспортирующий шнек 14 и объединенный с ним зерновой элеватор 15 подают очищенное от незерновых компонентов зерно, собираемое на днище 12, в зерновой бункер 16, расположенный за водительским местом комбайна.

Радиальный вентилятор 17 расположен перед решетами 10, 11 для создания воздушного потока, который частично проходит через решета 10, 11, а частично проходит над ними продольно для того, чтобы поднимать легкие компоненты из следующей по решетам 10, 11 убранной массы и уносить их. Те компоненты, которые уносятся воздушным потоком за заднюю кромку верхнего решета 10, непосредственно выбрасываются из комбайна, как это показано стрелкой на фиг.1. Компоненты, которые прошли через верхнее решето 10 на нижнее решето 11 и уносятся с него воздушным потоком, часто представляют собой куски не полностью обмолоченных колосьев. Они падают через заднюю кромку нижнего решета 11 на возвратный поддон 18, собираются на его нижней кромке у второго шнека 19 и подаются этим шнеком и элеватором 20 обратно к молотильному барабану 4.

На фиг.2 более подробно показаны решета 10, 11 и предназначенный для них вентилятор 17. На валу 21 вентилятора 17, ориентированному поперечно плоскости чертежа, видно лопастное колесо 22, окруженное кожухом 23 вентилятора. Как показано на фиг.3 на виде в разрезе по оси вентилятора 17, на валу 21 могут быть расположены в ряд несколько лопастных колес 22. При их вращении воздух всасывается в осевом направлении с наружных сторон комбайна или из промежуточных пространств 33 между лопастными колесами 22 через впускные отверстия 34 кожуха 23 вентилятора, и создается интенсивный воздушный поток, равномерно распределенный по ширине комбайна.

В показанном примере выполнения кожух 23 вентилятора имеет на своей окружной поверхности два отверстия. Одним из них является входное отверстие 24 основного воздушного канала 25, ориентированное по существу противоположно направлению движения комбайна. Второе отверстие, являющееся входным отверстием 26 вспомогательного воздушного канала 27, расположено примерно на макушке кожуха 23 вентилятора. Основной воздушный канал 25 имеет нижнюю стенку 28 с выпуклой криволинейной верхней стороной. Верхняя стенка 29 основного воздушного канала 25 может быть выполнена вогнутой соответственно нижней стенке 28, как это показано на фиг.2, или прямой. Ближняя к лопастному колесу 22 область 30 нижней стенки 28 обращена к лопастному колесу 22, так что нагнетаемый в канал 25 воздушный поток, по меньшей мере, в нижней области поперечного сечения канала отклоняется областью 30 стенки вверх. Получаемый при этом и ускоряемый вблизи нижней стенки 28 воздушный поток следует далее вдоль линии нижней стенки 28, проходя по области 31 стенки 28, отвернутой от лопастного колеса 22. В этой области 31 по ходу потока стенка 28 удаляется от плоскости по существу плоского нижнего решета 11, представленной на фиг.2 штрихпунктирной линией. Благодаря этому на выходном отверстии канала 25, где он переходит в решетный стан, создается в среднем направленный слегка вниз воздушный поток, который по большей части проходит под переднюю кромку 32 нижнего решета 11. Шнековый желоб 13 с вращающимся в нем транспортирующим шнеком 14 оказывает незначительное влияние на воздушный поток, поскольку при работе он в основном заполнен зерном.

Кривизна стенки 28 позволяет направлять под нижнее решето 11 большую часть воздушного потока, проходящего через основной воздушный канал 25, без необходимости расположения этого основного воздушного канала 25 на такой глубине, чтобы создавался риск проникновения в него зерна. Этот риск дополнительно снижается ходом нижней по потоку области 31 стенки 28 с наклоном вниз и назад.

За счет того, что расстояние между нижним решетом 11 и днищем 12 постепенно становится уже к заднему концу комбайна, часть воздушного потока основного воздушного канала, который проходит под передней кромкой 32, постепенно вытесняется через нижнее решето 11. Воздух, проходящий через всю поверхность нижнего решета 11 с равномерным распределением, поддерживает в движении зерно на нижнем решете 11, так что оно просеивается эффективно и быстро. Кроме того, воздух удерживает во взвеси легкие компоненты, так что они могут эффективно подаваться в возвращаемую на обработку массу даже слабым продольным воздушным потоком поверх нижнего решета 11.

За счет параллельного расположения верхнего и нижнего решет 10, 11 верхнее решето 10 также продувается воздухом с распределением по большой площади.

В примере выполнения по фиг.2 воздушный поток от вспомогательного воздушного канала 27 проходит над верхним решетом 10 и уносит к заднему разгрузочному отверстию частицы, приведенные во взвесь проходящим через решето воздухом. В альтернативном примере осуществления за счет соответствующего формообразования решетного стана может обеспечиваться отклонение назад над верхним решетом 10 проходящего через него снизу воздуха для удаления взвешенных частиц.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Зерноуборочный комбайн содержит очистной вентилятор и решетный стан. Очистной вентилятор включает, по меньшей мере, одно установленное в кожухе с возможностью вращения лопастное колесо. От кожуха отходит воздушный канал, ограниченный стенкой с выпуклой криволинейной внутренней поверхностью. Стенка образует нижнюю сторону воздушного канала, выходящего в решетный стан. Обращенная к воздушному каналу кромка, по меньшей мере, одного расположенного в решетном стане решета разделяет проходящий в канале воздушный поток на части. Часть потока проходит поверх кромки решета, а другая часть потока проходит ниже кромки. Очистной вентилятор обеспечивает благоприятную продувку решет и способствует эффективной сепарации по всей длине решет. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Зерноуборочный комбайн с очистным вентилятором, который содержит, по меньшей мере, одно лопастное колесо (22), установленное в кожухе (23) вентилятора с возможностью вращения, и отходящий от кожуха (23) вентилятора воздушный канал (25), который ограничен стенкой (28) с выпуклой криволинейной внутренней поверхностью, причем выпуклая криволинейная внутренняя стенка (28) образует нижнюю сторону воздушного канала (25), отличающийся тем, что воздушный канал (25) выходит в решетный стан, причем обращенная к воздушному каналу (25) кромка (32), по меньшей мере, одного расположенного в решетном стане решета (11) разделяет проходящий в воздушном канале (25) воздушный поток на поток, проходящий поверх кромки (32), и поток, проходящий ниже кромки.

2. Зерноуборочный комбайн по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, ближняя к кожуху часть (30) стенки (28) ориентирована обращенной к входному воздушному отверстию (24) воздушного канала (25).

3. Зерноуборочный комбайн по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, удаленная от кожуха часть (31) стенки (28) ориентирована отвернутой от входного воздушного отверстия (24) воздушного канала (25).

4. Зерноуборочный комбайн по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что воздушный канал (25) выполнен свободным от направляющих элементов для воздуха, обтекаемых с обеих сторон.

5. Зерноуборочный комбайн по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что воздушный канал (25) на своей стороне, лежащей напротив стенки (28) с выпуклой криволинейной внутренней поверхностью, ограничен стенкой (29) с вогнутой криволинейной внутренней поверхностью.

6. Зерноуборочный комбайн по п.1, отличающийся тем, что воздушный канал (25) на своей стороне, лежащей напротив стенки (28) с выпуклой криволинейной внутренней поверхностью, ограничен прямой стенкой.

7. Зерноуборочный комбайн по п.1, отличающийся тем, что проходящий ниже кромки (32) поток сильнее потока, проходящего поверх кромки.

8. Зерноуборочный комбайн по любому из пп.1, 6, 7, отличающийся тем, что удаленная от кожуха часть (31) стенки (28) расположена ниже определяемой решетом (11) плоскости, а касательная к удаленной от кожуха части (31) и указанная плоскость расходятся в направлении удаления от кожуха вентилятора (17).

9. Зерноуборочный комбайн по п.1 или 7, отличающийся тем, что днище (12) решетного стана и решето (11) сходятся в направлении удаления от вентилятора (17).