СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ОЧЕСАННОГО ВОРОХА ИНТЕГРИРУЮЩИМ ШНЕКОМ ОЧЕСЫВАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА К ПРИЕМНОМУ МЕХАНИЗМУ УБОРОЧНОЙ МАШИНЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2014 года по МПК A01D41/08 A01D41/12 

Группа изобретений относится к области сельскохозяйственного производства и машиностроения, в частности к способам уборки зерновых культур методом очеса и устройствам для их реализации.

Известен способ передачи очесанного вороха интегрирующим шнеком очесывающего оборудования к приемному механизму уборочной машины, включающий перемещение очесанного вороха непрерывными транспортирующими поверхностями с обеих сторон к центру в зону накопления, его забор с одновременным перемещением в зону приема к приемному механизму уборочной машины.

Известно устройство для реализации данного способа [Оборудование зерноуборочное очесывающее навесное ОЗОН-4. Руководство по эксплуатации ОЗОН-4РЭ. - Пенза: ОАО «Пензмаш», 2004. - c.1-5)]. Устройство включает интегрирующий шнек очесывающего оборудования в составе корпуса с непрерывными транспортирующими поверхностями в виде жестко закрепленных на корпусе спиральных участков со встречным направлением витков, при этом корпус шарнирно установлен на цапфах в ложе очесывающего оборудования, и приемный механизм уборочной машины.

Недостатками данного способа является постоянное поперечное перемещение очесанного вороха интегрирующим шнеком в центр, в зону накопления вороха и недостаточно эффективное его перемещение в продольном направлении в зоне приема к приемному механизму уборочной машины, что ведет к сгруживанию очесанного вороха, перебрасыванию его обратно в зону накопления и забиванию витков спиралей интегрирующего шнека.

Недостатками данного устройства являются: постоянный угол наклона витков спиральных участков к его корпусу и отсутствие между ложем очесывающего устройства и витками спиральных участков интегрирующего шнека ограничителя вращательного движения очесанного вороха совместно с витками спиральных участков, а также центрального участка с эффективными транспортирующими поверхностями для передачи очесанного вороха в продольном направлении - в зону приема к приемному механизму уборочной машины.

Известен способ сбора и передачи очесанного вороха интегрирующим шнеком очесывающего устройства к приемному механизму уборочной машины, включающий сбор и перемещение очесанного вороха от краев к центру в зону накопления вращением первых непрерывных транспортирующих поверхностей интегрирующего шнека, его забор и транспортирование в зону приема приемного механизма уборочной машины вращением вторых прерывных транспортирующих поверхностей интегрирующего шнека с изменением угла их наклона.

Известно устройство для реализации данного способа [патент на полезную модель RU 105119 A01D 45/00. Очесывающее устройство // опубл. 10.06.2011], содержащее очесывающее устройство с интегрирующим шнеком в составе корпуса с первыми непрерывными транспортирующими поверхностями в виде крайних спиральных участков с встречным направлением витков для сбора и перемещения очесанного вороха к центру в зону накопления и центрального битерного участка для последующей передачи очесанного вороха в зону приема к приемному механизму уборочной машины, при этом корпус интегрирующего шнека шарнирно установлен на цапфах в ложе очесывающего устройства, а вторые прерывные транспортирующие поверхности на центральном битерном участке интегрирующего шнека состоят из расположенных вдоль его корпуса рядов выступающих пальцев, связанных верхними концами с корпусом интегрирующего шнека с возможностью их поворота и возвратно-поступательного перемещения и закрепленных нижними концами на эксцентриковом механизме, размещенном внутри корпуса интегрирующего шнека на поворотной оси.

Данные способ и устройство позволяют осуществлять сбор и передачу очесанного вороха интегрирующим шнеком очесывающего устройства к приемному механизму уборочной машины при уборке зерновых колосовых культур с непрочными стеблями или влажного хлебостоя, когда ворох содержит большое количество длинносоломистых фракций.

Главным недостатком данного способа является низкое качество забора и перемещения наиболее распространенного, получаемого при уборке зерновых колосовых культур в нормальных и засушливых условиях, слабосвязанного очесанного вороха из зоны его накопления в зону приема приемным механизмом уборочной машины, что приводит к скапливанию очесанного вороха в зоне накопления, забиванию вторых прерывных транспортирующих поверхностей, нарушению или остановке технологического процесса передачи вороха.

Недостатком данного устройства является то, что при контакте в зоне накопления слабосвязанных частиц очесанного вороха с рядами пальцев, образующих разрывные транспортирующие поверхности, происходит скольжение указанных частиц по пальцам, что резко снижает производительность механизма на продольном перемещении вороха. При уборке культур с непрочным стеблем (например, ячменя) или влажного хлебостоя в верхнем слое вороха содержится значительное количество длинносоломистых фракций, а в его нижнем слое в зоне накопления располагаются мелкополовистые фракции и зерно. Для их забора и перемещения в зону передачи поворотная ось эксцентрика интегрирующего шнека необходимо установить так, чтобы максимальный выход пальцев относительно поверхности его корпуса происходил в нижнем положении, что создаст условия для перебрасывания соломистых фракций в зону накопления, ее переполнения с последующим забиванием барабана очесывающего устройства, или приведет к затягиванию поступающих порций вороха в зазор между передней кромкой ложа интегрирующего шнека и зубьями барабана очесывающего устройства и потерям зерна в указанный зазор.

Известен способ сбора и передачи убранного вороха интегрирующим шнеком жатвенной части к приемному механизму уборочной машины, включающий сбор и перемещение убранного вороха от краев к центру в зону накопления вращением первых транспортирующих поверхностей интегрирующего шнека, его забор и транспортирование в зону приема приемного механизма уборочной машины вращением дополнительных транспортирующих поверхностей интегрирующего шнека.

Известно устройство для осуществления способа, содержащее жатвенную часть с интегрирующим шнеком, шарнирно установленным на цапфах в его ложе и состоящим из корпуса с первыми транспортирующими поверхностями в виде крайних спиральных участков с встречным направлением их витков для сбора и перемещения убранного вороха к центру в зону его накопления и центрального битерного участка для последующей передачи убранного вороха в зону приема к приемному механизму уборочной машины посредством установленных на корпусе интегрирующего шнека дополнительных транспортирующих поверхностей в виде лопастей с их расположением вдоль корпуса, смонтированных на нем рядов универсальных поворотных шарниров и размещенного в корпусе интегрирующего шнека на поворотной оси эксцентрикового механизма с закрепленными на нем нижними концами выступающими пальцами [патент RU 2012186 С1 А01D 41/12. Жатвенная часть зерноуборочного комбайна // Опубликовано 15.05.1994].

Данные способ и устройство наиболее близки по технической сущности с предлагаемым решением и приняты за наиболее близкий аналог. Способ и устройство позволяют осуществлять сбор и передачу убранного вороха интегрирующим шнеком жатвенной части к приемному механизму уборочной машины.

Главные недостатки способа и устройства его реализации состоят:

- в ограниченности их применения на уборке очесом зерновых колосовых культур только при хлебостоях с непрочным стеблем или влажного хлебостоя, когда ворох содержит большое количество длинносоломистых фракций;

- в скапливании убранного вороха в зоне накопления, его круговом перемещении и забивании дополнительных транспортирующих поверхностей, нарушении или остановке технологического процесса передачи вороха.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения эффективности применения способа сбора и передачи убранного вороха интегрирующим шнеком жатвенной части при уборке очесом зерновых культур к приемному механизму уборочной машины и совершенствование устройства для осуществления способа путем забора убранного вороха из зоны накопления и его транспортирования в зону передачи дополнительными транспортирующими поверхностями интегрирующего шнека с обеспечением возможности изменения угла их наклона относительно корпуса последнего в разных точках их траектории кругового перемещения начиная от максимальной величины угла наклона лопастей при заборе убранного вороха до минимальной его величины при сходе убранного вороха с них скольжением, что обеспечивает возможность передачи убранного вороха различного фракционного состава без нарушения технологического процесса.

Для достижения поставленной цели забор убранного вороха из зоны накопления и его транспортирование в зону приема осуществляется указанными дополнительными транспортирующими поверхностями интегрирующего шнека с обеспечением возможности изменения угла их наклона относительно корпуса последнего в разных точках их траектории кругового перемещения начиная от максимальной величины угла наклона лопастей при заборе убранного вороха до минимальной его величины при сходе убранного вороха с них скольжением; жатвенная часть выполнена очесывающей с выходом из нее очесанного вороха, а дополнительные транспортирующие поверхности ее интегрирующего шнека в виде лопастей установлены на его корпусе с возможностью изменения угла их наклона относительно корпуса последнего посредством кинематической связи лопастей с эксцентриковым механизмом; лопасти дополнительных транспортирующих поверхностей в одном из вариантов их установки жестко закреплены на универсальных поворотных шарнирах корпуса интегрирующего шнека, а кинематическая связь указанных лопастей с эксцентриковым механизмом выполнена посредством скользящего сопряжения указанных универсальных поворотных шарниров с верхними концами его выступающих пальцев, обеспечивая этим угловое перемещение универсальных поворотных шарниров с лопастями; лопасти дополнительных транспортирующих поверхностей по другому варианту их установки жестко закреплены на одном из двух кронштейнов, смонтированных на универсальных поворотных шарнирах корпуса интегрирующего шнека, а кинематическая связь указанных лопастей с эксцентриковым механизмом выполнена посредством шарнирного соединения его выступающих пальцев со вторым кронштейном на указанных универсальных поворотных шарнирах, обеспечивая этим угловое перемещение указанных кронштейнов с лопастями на универсальных поворотных шарнирах; ложе интегрирующего шнека жатвенной части по ширине каждого из крайних спиральных участков оборудовано ограничителями, препятствующими круговому перемещению убранного вороха совместно с витками указанного шнека; жатвенная часть оборудована дополнительным битерным участком с установленными на его корпусе дополнительными транспортирующими поверхностями в виде лопастей с возможностью изменения угла их наклона относительно указанного корпуса, при этом последний шарнирно смонтирован на цапфах в дополнительном корпусе, который размещен соосно между жатвенной частью и приемным механизмом уборочной машины; наружные края лопастей дополнительных транспортирующих поверхностей выполнены зубчатыми; лопасти дополнительных транспортирующих поверхностей выполнены жесткими или эластичными.

Технический результат изобретения достигается за счет повышения эффективности способа и совершенствования устройства, что позволит:

- обеспечить устойчивое выполнение процесса передачи убранного вороха от интегрирующего шнека жатвенной части к приемному механизму уборочной машины при различных характеристиках очесанного вороха;

- исключить возможность возврата части транспортируемого материала из зоны передачи в зону накопления и тем самым исключить возможность забивания рабочих органов жатвенной части.

Предлагаемое изобретение поясняется следующими чертежами:

- на фиг.1 показаны схемы очесывающего устройства с приемным механизмом уборочной машины (а) и с дополнительным битерным участком (б), вид сбоку слева;

- на фиг.2 показан вид А фиг.1а;

- на фиг.3 показан вид Б фиг.1б;

- на фиг.4 показан разрез В-В (битерного участка) фиг.2 при установке лопастей подвижно на выступающих пальцах эксцентрикового механизма (а) при закреплении лопастей на кронштейнах универсальных поворотных шарниров корпуса интегрирующего шнека (б);

- на фиг.5 показан вид Г фиг.4а.

Устройство для осуществления способа в первом варианте комплектации включает жатвенную часть 1 с интегрирующим шнеком 2 и приемный механизм 3 уборочной машины (фиг.1, 2, 3). Интегрирующий шнек 2 на цапфах 4 установлен в ложе 5 жатвенной части 1. Интегрирующий шнек 2 состоит из корпуса 6 с участками: крайними спиральными и центральным битерным. Крайние участки оборудованы первыми транспортирующими поверхностями в виде спиралей 7 с встречным направлением их витков. Ложе 5 интегрирующего шнека 2 по ширине крайних спиральных участков оборудовано ограничителями 8 для предотвращения кругового движения убранного вороха совместно с витками спиралей 7 интегрирующего шнека 2. Крайние спиральные участки предназначены для сбора и перемещения убранного вороха к центру в зону его накопления (зона I фиг.1-2). Центральный битерный участок предназначен для забора убранного вороха и его перемещения в зону III приема к приемному механизму уборочной машины. Вдоль корпуса 6 (см. фиг.4) центрального битерного участка расположены ряды выступающих пальцев 9. Верхние концы последних установлены на корпусе 6 интегрирующего шнека 2 с помощью универсальных поворотных шарниров 10, обеспечивающих выступающим пальцам 9 возможность их поворота и возвратно-поступательно перемещения относительно корпуса 6.

Нижние концы выступающих пальцев 9 закреплены на эксцентриковом механизме 11, размещенном внутри корпуса 6 на поворотной оси 12. Центральный битерный участок также снабжен дополнительными неразрывными по ширине участка транспортирующими поверхностями в виде лопастей 13 (см. фиг.2, 3, 4, 5), наружные края которых выполнены зубчатыми. Лопасти 13 могут быть выполнены из жесткого или из эластичного (гибкого) материала. Установка лопастей 13 на корпусе 6 битерного участка интегрирующего шнека 2 может быть осуществлена по разным конструктивным вариантам исполнения.

В одном из вариантов установки (см. фиг.4а, 5) лопасти 13 подвижно посредством втулок 14 установлены по рядам на выступающие пальцы 9. Лопасти 13, кроме того, между выступающими пальцами 9 в рядах соосно с универсальными поворотными шарнирами 10 шарнирно связаны с корпусом 6. Такой вариант исполнения крепления лопастей 13 на корпусе 6 интегрирующего шнека 2 обеспечивает возможность изменять угол наклона α лопастей 13 относительно корпуса 6 посредством их кинематической связи с эксцентриковым механизмом 11. Это позволяет устанавливать оптимальные величины углов наклона α лопастей 13 к корпусу 6 интегрирующего шнека 2 при заборе убранного вороха из зоны накопления (зона I, фиг.1-2), его передаче в зону приема (зоны II и III) к приемному механизму 3 уборочной машины, а также при их выходе из убранного вороха (фиг.4а).

В другом варианте установки (фиг.4б) лопасти 13 закреплены на одних кронштейнах 15 универсальных поворотных шарниров 10 снаружи корпуса 6. Внутри последнего вторые кронштейны 16 универсальных поворотных шарниров 10 шарнирно связаны с укороченными выступающими пальцами 9 эксцентрикового механизма 11. В этом варианте также обеспечивается возможность установки оптимальных углов наклона α лопастей 13 к корпусу 6 интегрирующего шнека 2.

Во втором варианте комплектации жатвенной части 1 (фиг.1б, 3) на последнюю устанавливается дополнительный битерный участок 17 на цапфах 18 посредством дополнительного корпуса 19. Последний размещается соосно в продольном направлении между жатвенной частью 1 и приемным механизмом 3 уборочной машины. Дополнительный битерный участок 17 также оборудован транспортирующими поверхностями в виде выступающих пальцев 9 и дополнительных лопастей 13.

Основная (первая) комплектация жатвенной части 1 применяется в основном при уборке очесом зерновых колосовых культур с нормальным (хорошим) состоянием хлебостоя (прямостоящий, не превышающий нормативы по влажности растений и агротехническим срокам их уборки, отсутствие сорняков и т.д.). В этом случае интегрирующий шнек 2 и особенно его битерный участок хорошо справляются с убранным ворохом, не допуская остановок технологического процесса уборки очесом и потерь урожая в виде свободного зерна и в колосьях.

Вторая комплектация жатвенной части 1 с дополнительным битерным участком 17 предназначена для уборки очесом хлебостоев зерновых колосовых культур с перестоявшими или полегшими растениями, заросшими сорняками или увлажненными. Здесь нужен дополнительный битерный участок для передачи убранного вороха к приемному механизму 3 уборочной машины без нарушения технологического процесса уборки.

Способ и работу жатвенной части 1 на уборке зерновых колосовых культур очесом в первом или во втором вариантах ее комплектации (фиг.1, 2, 3) осуществляют при навешивании жатвенной части 1 непосредственно на приемный механизм 3 уборочной машины или совместно с дополнительным битером 17. После чего уборочная машина может производить уборку зерновых колосовых культур. В процессе уборки убранный ворох поступает к интегрирующему шнеку 2 жатвенной части 1. Поток убранного вороха поступает одновременно по всей ширине интегрирующего шнека 2. Крайние спиральные участки, вращаясь, перемещают убранный ворох своими первыми транспортирующими поверхностями - спиралями 7 - в центральный битерный участок интегрирующего шнека 2. Убранный ворох перемещается по ложу 5 жатвенной части 1, при этом ограничители 8 препятствуют его круговому движению совместно с витками спиралей 7. Скапливается убранный ворох в зоне I его накопления. Здесь убранный ворох забирается транспортирующими поверхностями центрального битерного участка - (фиг.4-5) дополнительными лопастями 13. Транспортирующие поверхности перемещают убранный ворох (зоны IIа и IIб) в зону III приема его приемным механизмом 3 уборочной машины. При вращении корпуса 6 интегрирующего шнека 2 происходит изменение угла наклона α лопастей 13 к корпусу 6 (фиг.4а, 4б) благодаря воздействию на них эксцентрикового механизма 11 и выступающих пальцев 9. При этом оптимальной величиной угла наклона α лопастей 13 являются: наибольшее его значение при заборе убранного вороха и наименьшее - при выходе лопастей 13 из него. Полный сход убранного вороха с лопастей 13 осуществляется за счет его скольжения по их поверхностям.

Исполнение лопастей 13 из гибкого материала обеспечивает хороший сход скольжением убранного вороха в зону приема приемного механизма 3 уборочной машины. Зубчатая форма рабочей кромки лопастей 13 способствует их эффективному внедрению в убранный ворох.

В зоне приема убранный ворох забирается приемным механизмом 3 уборочной машины и транспортируется для дальнейшего разделения и сепарации на товарное зерно и кормовую полову непосредственно рабочими органами уборочной машины или грузится в транспортные средства для доставки, складирования и разделения на стационарных очистительных машинах и агрегатах.

Таким образом, предлагаемый способ и устройство для его осуществления способствуют повышению эффективности уборочного процесса методом очеса путем интенсификации технологической операции передачи убранного вороха от рабочих органов жатвенной части к приемному механизму уборочной машины, а также повышения уровня адаптации жатвенной части и уборки очесом хлебостоев зерновых колосовых культур с различными характеристиками по урожайности, полеглости, засоренности сорняками и др.

Предлагаемые технологическое и технические решения могут быть реализованы при создании новых и модернизации существующих конструкций жатвенных частей и уборочных агрегатов очесывающего типа как самоходного, так и прицепного исполнения при оснащении их интегрирующими шнеками с усовершенствованными транспортирующими поверхностями, обеспечивающими интенсификацию технологического процесса передачи убранного вороха от жатвенной части к приемным механизмам уборочных машин.

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству и может быть использована при уборке зерновых колосовых культур. Устройство для сбора и передачи очесанного вороха к приемному механизму уборочной машины включает интегрирующий шнек с крайними участками и центральным битерным участком. На крайних участках шнека расположены первые транспортирующие поверхности в виде спиралей 7 со встречным направлением витков. На корпусе 6 центрального битерного участка смонтированы рядами универсальные поворотные шарниры 10. Эксцентриковый механизм с закрепленными на нем нижними концами выступающими пальцами 9 размещен в корпусе 6 центрального битерного участка интегрирующего шнека. На центральном битерном участке расположены дополнительные транспортирующие поверхности в виде расположенных вдоль корпуса лопастей 13, установленных с возможностью изменения угла их наклона относительно корпуса 6 посредством кинематической связи их с эксцентриковым механизмом. В процессе работы перемещают очесанный ворох в зону накопления вращением спиралей 7 интегрирующего шнека. Забор вороха из зоны накопления и его транспортирование в зону приема осуществляют лопастями 13. Изобретения обеспечивают интенсификацию передачи убранного вороха к приемному механизму уборочной машины. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ сбора и передачи очесанного вороха интегрирующим шнеком очесывающего устройства к приемному механизму уборочной машины, включающий сбор и перемещение очесанного вороха от краев к центру в зону накопления вращением первых транспортирующих поверхностей интегрирующего шнека, его забор и транспортирование в зону приема приемного механизма уборочной машины вращением дополнительных транспортирующих поверхностей интегрирующего шнека, отличающийся тем, что забор очесанного вороха из зоны накопления и его транспортирование в зону приема осуществляется указанными дополнительными транспортирующими поверхностями интегрирующего шнека с обеспечением возможности изменения угла их наклона относительно корпуса последнего в разных точках их траектории кругового перемещения начиная от максимальной величины угла наклона лопастей при заборе очесанного вороха до минимальной его величины при сходе очесанного вороха с них скольжением.

2. Устройство для сбора и передачи очесанного вороха интегрирующим шнеком очесывающего устройства к приемному механизму уборочной машины, содержащее очесывающее устройство с интегрирующим шнеком, шарнирно установленным на цапфах в его ложе и состоящим из корпуса с первыми транспортирующими поверхностями в виде крайних спиральных участков с встречным направлением их витков для сбора и перемещения очесанного вороха к центру в зону его накопления и центрального битерного участка для последующей передачи очесанного вороха в зону приема к приемному механизму уборочной машины посредством установленных на корпусе интегрирующего шнека дополнительных транспортирующих поверхностей в виде лопастей с их расположением вдоль корпуса, смонтированных на нем рядов универсальных поворотных шарниров и размещенного в корпусе интегрирующего шнека на поворотной оси эксцентрикового механизма с закрепленными на нем нижними концами выступающими пальцами, отличающееся тем, что дополнительные транспортирующие поверхности интегрирующего шнека очесывающего устройства в виде лопастей установлены на его корпусе с возможностью изменения угла их наклона относительно корпуса посредством кинематической связи лопастей с эксцентриковым механизмом.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что лопасти дополнительных транспортирующих поверхностей в одном из вариантов их установки жестко закреплены на универсальных поворотных шарнирах корпуса интегрирующего шнека, а кинематическая связь указанных лопастей с эксцентриковым механизмом выполнена посредством скользящего сопряжения указанных универсальных поворотных шарниров с верхними концами его выступающих пальцев, обеспечивая этим угловое перемещение универсальных поворотных шарниров с лопастями.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что лопасти дополнительных транспортирующих поверхностей по другому варианту их установки жестко закреплены на одном из двух кронштейнов, смонтированных на универсальных поворотных шарнирах корпуса интегрирующего шнека, а кинематическая связь указанных лопастей с эксцентриковым механизмом выполнена посредством шарнирного соединения его выступающих пальцев со вторым кронштейном на указанных универсальных поворотных шарнирах, обеспечивая этим угловое перемещение указанных кронштейнов с лопастями на универсальных поворотных шарнирах.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что ложе интегрирующего шнека очесывающего устройства по ширине каждого из крайних спиральных участков оборудовано ограничителями, препятствующими круговому перемещению очесанного вороха совместно с витками указанного шнека.

6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что очесывающее устройство оборудовано дополнительным битерным участком с установленными на его корпусе дополнительными транспортирующими поверхностями в виде лопастей с возможностью изменения угла их наклона относительно указанного корпуса, при этом последний шарнирно смонтирован на цапфах в дополнительном корпусе, который размещен соосно между очесывающим устройством и приемным механизмом уборочной машины.

7. Устройство по п.2 отличающееся тем, что наружные края лопастей дополнительных транспортирующих поверхностей выполнены зубчатыми.

8. Устройство по п.2, отличающееся тем, что лопасти дополнительных транспортирующих поверхностей выполнены жесткими или эластичными.