КОМБАЙН ЗЕРНОУБОРОЧНЫЙ ПРЯМОТОЧНЫЙ Российский патент 2015 года по МПК A01D41/00 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к зерноуборочным комбайнам.

Известным является прямоточный зерноуборочный комбайн (патент РФ №2391808, кл. A01D 41/00, A01F 7/06, A01F 12/18, опубл. 20.06.2010. Бюл. №17), включающий жатку, наклонную камеру, воздуходувку и молотильно-сепарационный аппарат, молотильно-сепарационный аппарат которого выполнен в виде коаксиально установленных с зазором винтовых барабанов, например трех, наружного, среднего и внутреннего, каждый из которых выполнен из отдельных плоских элементов с образованием многозаходной винтовой поверхности, при этом наружный барабан изготовлен по периметру из трех и более свернутых в вертикальной плоскости и последовательно соединенных между собой перфорированных полос переменной ширины выпуклой криволинейной формы, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении, изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении и согнутых по надрезам со скошенными стенками в поперечно-продольном направлении, расположенным попар но под углом один к другому с обеих сторон полос с образованием по периметру барабана направленных навстречу друг другу ломанных винтовых линий и ломанных винтовых поверхностей с одинаковым переменным шагом по длине барабана, а средний барабан смонтирован из секций выполненных из нескольких равносторонних треугольников в количестве, кратном четному числу, например двенадцати, соединенных между собой двумя боковыми сторонам, при этом секции соединены друг с другом свободными третьими сторонами треугольников с образованием винтового барабана, по периметру которого расположены направленные навстречу друг другу ломанные правые и левые винтовые линии, снабженные внутренними винтовыми канавками, направленными навстречу друг другу с одинаковым постоянным шагом по длине барабана, а внутренний барабан выполнен из не менее трех перфорированных полос прямоугольной формы одинаковой ширины по всей длине полос, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на цилиндрической оправке, при этом приемное винтовое приспособление выполнено из не менее трех перфорированных полос трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине приемной части, скрученных в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на конической оправке, причем торцевые отверстия винтовых барабанов со стороны загрузки между внутренним и средним барабанами, а также между средним и наружным барабанами перекрыты обечайкой с возможностью подачи в них потока воздуха от воздуходувки, при этом торцевое отверстие внутреннего барабана со стороны загрузки открыто, а также открыты отверстия всех трех барабанов со стороны выгрузки и через приемное винтовое приспособление и внутреннюю полость внутреннего винтового барабана проходит ось, смонтированная на двух опорах, поддерживаемых двумя балками корпуса комбайна.

Недостатком этого комбайна является ограниченные технологические, сложность изготовления, недостаточная производительность.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является зерноуборочный комбайн (патент РФ №2435358, кл. A01D 41/00, A01F 7/06, A01F 12/18, Опубл. 10.12.2011 Бюл. №34), включающий жатку, наклонную камеру, воздуходувку и молотильно-сепарационный аппарат выполненный в виде коаксиально установленных с зазором винтовых барабанов, например трех, наружного, среднего и внутреннего, каждый из которых выполнен из отдельных плоских элементов с образованием многозаходной винтовой поверхности, при этом наружный барабан изготовлен по периметру из трех и более свернутых в вертикальной плоскости и последовательно соединенных между собой перфорированных полос переменной ширины выпуклой криволинейной формы, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении, изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении и согнутых по надрезам со скошенными стенками в поперечно-продольном направлении, расположенным попарно под углом один к другому с обеих сторон полос с образованием по периметру барабана направленных навстречу друг другу ломанных винтовых линий и ломанных винтовых поверхностей с одинаковым переменным шагом по длине барабана, а средний барабан смонтирован из секций выполненных из нескольких равносторонних треугольников в количестве, кратном четному числу, например двенадцати, соединенных между собой двумя боковыми сторонам, при этом секции соединены друг с другом свободными третьими сторонами треугольников с образованием винтового барабана, по периметру которого расположены направленные навстречу друг другу ломанные правые и левые винтовые линии, снабженные внутренними винтовыми канавками, направленными навстречу друг другу с одинаковым постоянным шагом по длине барабана, а приемное винтовое приспособление выполнено из не менее трех перфорированных полос трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине приемной части, скрученных в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на конической оправке, и торцевые отверстия винтовых барабанов со стороны загрузки между внутренним и средним барабанами, а также между средним и наружным барабанами перекрыты обечайкой с возможностью подачи в них потока воздуха от воздуходувки, при этом торцевое отверстие внутреннего барабана со стороны загрузки открыто, а также открыты отверстия всех трех барабанов со стороны выгрузки и через приемное винтовое приспособление и внутреннюю полость внутреннего винтового барабана проходит ось, смонтированная на двух опорах, поддерживаемых двумя балками корпуса комбайна, а внутренний барабан выполнен в виде перфорированной поверхности с винтовыми канавками внутри и снаружи внутреннего барабана под углом 5-30° к оси вращения барабана в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов, расположенных попеременно снаружи и внутри поперечного сечения внутреннего барабана, смонтирован из одной, свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, перфорированной полосы одинаковой ширины, согнутой волнообразно по размещенным под углом к ее продольным кромкам линиям сгиба с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под углом 5-30° к оси вращения внутреннего барабана винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы по наружной и внутренней поверхностям, которые по периметру внутреннего барабана могут быть различными не только по форме, но и размерам, при этом расстояние между линиями сгиба равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней и наружной поверхностей.

Недостатком этого комбайна является ограниченные технологические, возможности, сложность изготовления, недостаточная производительность.

Техническое решение достигается тем, что в комбайне зерноуборочном прямоточном, включающем жатку, наклонную камеру, воздуходувку и снабженный приемным винтовым приспособлением молотильно-сепарационный аппарат, выполненный в виде коаксиально установленных с зазором винтовых барабанов, например трех, наружного, среднего и внутреннего, при этом наружный барабан изготовлен с образованием многозаходной винтовой поверхности по периметру из трех и более свернутых в вертикальной плоскости и последовательно соединенных между собой полос переменной ширины выпуклой криволинейной формы, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении, изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении и согнутых по надрезам со скошенными стенками в поперечно-продольном направлении, расположенным попар но под углом один к другому с обеих сторон полос с образованием по периметру барабана направленных навстречу друг другу ломанных винтовых линий и ломанных винтовых поверхностей с одинаковым переменным шагом по длине барабана, а средний барабан смонтирован из секций с образованием многозаходной винтовой поверхности, выполненных из нескольких равносторонних перфорированных треугольников в количестве, кратном четному числу, например двенадцати, соединенных между собой двумя боковыми сторонам, при этом секции соединены друг с другом свободными третьими сторонами треугольников с образованием винтового барабана, по периметру которого расположены направленные навстречу друг другу ломанные правые и левые винтовые линии, снабженные внутренними винтовыми канавками, направленными навстречу друг другу с одинаковым постоянным шагом по длине среднего барабана, при этом торцевые отверстия винтовых барабанов со стороны загрузки между внутренним и средним барабанами, а также между средним и наружным барабанами перекрыты обечайкой с возможностью подачи в них потока воздуха от воздуходувки, при этом торцевое отверстие внутреннего барабана со стороны загрузки открыто, а также открыты отверстия всех трех барабанов со стороны выгрузки и через приемное винтовое приспособление и внутреннюю полость внутреннего винтового барабана проходит ось, смонтированная на двух опорах, поддерживаемых двумя балками корпуса комбайна, согласно изобретению внутренний барабан по периметру выполнен конусообразным с образованием по периметру и внутри внутреннего барабана трех ломанных винтовых линий и винтовых канавок основного направления и двух ломанных винтовых линий и винтовых канавок противоположного направления внутри с переменным по длине внутреннего барабана шагом, изготовлен из последовательно установленных секций, каждая из которых смонтирована из двух пар перфорированных треугольников, соединенных боковыми сторонами, при этом первая пара выполнена из одинаковых двух пар перфорированных равнобедренных треугольников, а вторая пара выполнена из перфорированного равнобедренного треугольника, равного перфорированному равнобедренному треугольнику первой пары, и перфорированного равностороннего треугольника, стороны которого равны боковой стороне перфорированного равнобедренного треугольника, причем каждая последующая секция повернута относительно последующей на 120°.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено технического решения, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого комбайна зерноуборочного прямоточного.

Новизна заключается в том, что такое конструктивное оформление внутреннего барабана позволяет обеспечить осевое перемещение стебельчатой массы и семян от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении оси вращения, что упрощает эксплуатацию и расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что внутренний барабан выполнен многозаходным с образованием по периметру внутреннего барабана трех винтовых линий и винтовых канавок внутри внутреннего барабана с переменным, увеличивающимся шагом от загрузки к выгрузке, поэтому наряду с интенсификацией процесса отделения семян от стебельчатой массы обеспечивается не только их перемещение вдоль горизонтальной оси внутреннего барабана, но и повышается производительность, расширяются технологические возможности.

Новизна усматривается также в том, что шаг винтовых линий увеличивается от загрузки к выгрузке, что обеспечивает повышение скорости продольного перемещения стебельчатой массы и семян и расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что площадь и форма поперечного сечения внутреннего барабана изменяется от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения стебельчатой массы и семян по мере их перемещений от загрузки к выгрузке, увеличивает интенсивность, энергоемкость и частоты их взаимодействия, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что винтовые поверхности и винтовые канавки завихряют поток стебельчатой массы и семян, что интенсифицирует процесс отделения семян от стебельчатой массы.

Новизна усматривается также в том, что шаг винтовых линий увеличивается от загрузки к выгрузке, что обеспечивает повышение скорости продольного перемещения стебельчатой массы и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что внутренний барабан по периметру выполнен конусообразным с образованием по периметру и внутри внутреннего барабана трех ломанных винтовых линий и винтовых канавок основного направления и двух ломанных винтовых линий и винтовых канавок противоположного направления внутри с переменным по длине внутреннего барабана шагом.

Новизна обусловлена также тем, что площадь и форма поперечного сечения внутреннего барабана изменяется от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории их перемещения по мере движения от загрузки к выгрузке, интенсифицирует процесс отделения зерен от стебельчатой массы, увеличивает интенсивность, энергоемкость и частоты их взаимодействия, расширяет технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что, так как частота движения стебельчатой массы и зерна, колосков в предлагаемой конструкций определяется не только частотой вращения внутреннего барабана, но и количеством плоских элементов по его периметру, то такое конструктивное оформление внутреннего барабана за счет увеличения количества плоских элементов в каждой секции по периметру увеличивает за каждый оборот внутреннего барабана частоту соударений стебельчатой массы, колосков и зерна между собой, и с перфорированными стенками внутреннего барабана, повышает производительность, увеличивает технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление внутреннего барабана позволяет обеспечить последовательное постепенное уплотнение и разряжение потоков стебельчатой массы по мере их продвижения от загрузки к выгрузке, а также повысить эффективность отделения зерна и колосков от стебельчатой массы, расширяет технологические возможности.

Новизна усматривается также в том, что площадь и форма поперечного и продольного сечений внутреннего барабана изменяются по всей длине многократно от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения стебельчатой массы, колосков и зерна, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что по периметру внутреннего барабана образованы направленные навстречу друг другу винтовые перфорированные поверхности с переменной площадью, что обеспечивает нарушение стационарности потоков движения стебельчатой массы внутри внутреннего барабана и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что по периметру внутреннего барабана образованы направленные навстречу не только друг другу под углом, но и к оси вращения внутреннего барабана перфорированные поверхности, что обеспечивает нарушение стационарности движения потоков стебельчатой массы внутри внутреннего барабана, при этом их скорость внутри внутреннего барабана в каждой точке их потоков хаотически пульсирует, поэтому они совершают неустановившиеся беспорядочные движения по сложным траекториям, расширяет технологические возможности, обеспечивает самоочистку перфорированных поверхностей внутреннего барабана.

Новизна обусловлена также тем, что шаг винтовых линий по периметру изменяется по длине внутреннего барабана от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует технологический процесс отеделения колосков, зерна от стебельчатой массы, расширяет технологические возможности.

На фиг.1 изображен комбайн зерноуборочный прямоточный, вид сбоку; на фиг.2 - молотильно-сепарационный аппарат, вид сбоку; на фиг 3 - молотильно-сепарационный аппарат, разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - наружный барабан выпуклой формы молотильно-сепарационного аппарата, вид сбоку; на фиг.5 - наружный барабан выпуклой формы молотильно-сепарационного аппарата, вид А на фиг.4; на фиг.6 - одна из полос переменной ширины, из которых изготовлен наружный барабан выпуклой формы молотильно-сепарационного аппарата; на фиг.7 - разрез Б-Б на фиг.6; на фиг.8 - полоса переменной ширины (фиг.6) после скручивания в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы; на фиг.9 - полоса переменной ширины (фиг.6) после сгиба по винтовым линиям на бочкообразной оправке; на фиг.10 - средний многосекционный перфорированный барабан молотильно-сепарационного аппарата, вид сбоку; на фиг.11 - разрез В-В на фиг.10; на фиг.12 - внутренний винтовой перфорированный барабан молотильно-сепарационного аппарата в сборе с приемным винтовым приспособлением, вид сбоку; на фиг.13 - внутренний винтовой перфорированный барабан в сборе с фланцем, вид сбоку; на фиг.14 - вид Б на фиг.13; фиг.15 - внутренний барабан конической формы, общий вид; на фиг.16 - вид В на фиг.15; на фиг.17 - секция внутреннего барабана; на фиг.18 - схема сборки внутреннего барабана; на фиг.19 - приемное винтовое приспособление в сборе, наглядное изображение; на фиг.20 - съемная крышка приемного винтового приспособления, наглядное изображение; на фиг.21 - приемное винтовое приспособление, вид сбоку; на фиг.22 - вид Д на фиг.21; на фиг.23 - разрез Д-Д на фиг.21; на фиг.24 - одна из перфорированных полос трапециевидной формы, из которых смонтировано приемное винтовое приспособление молотильно-сепарационного аппарата после скручивания в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы; на фиг.25 - перфорированная полоса трапециевидной формы после сгиба в поперечном направлении по винтовым линиям на конической оправке; на фиг.26 - разрез Е-Е на фиг.25.

Комбайн зерноуборочный прямоточный 1 (фиг.1) содержит корпус 2, имеющий вертикальные боковые стенки 3, опирающиеся на два ведущих колеса 4, установленных спереди и имеющих относительно большой диаметр, и на два задних 5 управляемых колеса. Кроме того, комбайн 1 содержит платформу с кабиной 6 для водителя, жатку 7, наклонную камеру 8, транспортер зерна 9 и двигатель (не показан) корпуса 2. В корпусе 2 с возможностью вращения вокруг своей продольной оси смонтирован молотильно-сепарационный аппарат 10. Комбайн 1 включает также воздуходувку 11, шнек 12 после третьей очистки зерна, ведущий к транспортеру зерна 9.

Молотильно-сепарационный аппарат 10 (фиг.1, фиг.2, фиг.3) снабжен двумя круговыми обечайками 13, установлен горизонтально вдоль продольной оси комбайна 1 с помощью известных средств и с возможностью вращения при помощи привода 14 от двигателя 15.

Молотильно-сепарационный аппарат 10 (фиг.1, фиг.2, фиг.3) выполнен в виде коаксиально установленных с зазором винтовых барабанов, например трех, наружного выпуклого винтового барабана 16 с коаксиально и жестко смонтированными в нем средним многосекционным винтовым 17 и внутренним винтовым 18 перфорированными барабанами известными средствами в виде резьбовых шпилек 19. Внутренний винтовой перфорированный барабан 18 со стороны загрузки снабжен приемным винтовым приспособлением 20, которое жестко скреплено с внутренним винтовым барабаном 18. Через внутреннюю полость винтового барабана 18 и винтовое приспособление 20 проходит ось 21 (фиг.1), смонтированная на двух опорах 22 и 23 поддерживаемых поперечными балками (не показаны) на корпусе 2 комбайна 1. Торцевые отверстия барабанов 16, 17, 18 (фиг.1, фиг.2, фиг.3) со стороны выгрузки открыты для вывода соломы и других отходов. Торцевое отверстие приемного винтового приспособления 20 со стороны загрузки открыто для загрузки наклонной камерой 8 зернового вороха, скошенного в процесс движения комбайна 1, и снабжено конусной съемной крышкой 24. Торцевые отверстия со стороны загрузки среднего барабана 17 и наружного барабана 16 перекрыты (фиг.1) круговой обечайкой 25 с возможностью подачи (фиг.2) в полость «А» между средним барабаном 17 и внутренним барабаном 18 и в полость «Б» между средним барабаном 17 и наружным барабаном 16 потока воздуха от воздуходувки 11 в полость «А» и полость «Б» для отделения мякины и сора от зерна и удаления их за пределы винтового молотильно-сепарационного аппарата 10. Торцевые отверстия всех трех барабанов 16, 17, 18 со стороны выгрузки открыты для вывода соломы, половы и мелкого сора.

Наружный барабан 16 выпуклой формы (фиг.4, фиг.5) выполнен из полос 26, 27, 28, 29, 30, 31 переменной ширины (фиг.6) с надрезами (фиг.7), скрученных не только в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы (фиг.8), но и в поперечном направлении на бочкообразной оправке по винтовым линиям (фиг.9). Так как полосы 26, 27, 28, 29, 30, 31 имеют переменную ширину (фиг.6), то наружный барабан 16 (фиг.4, фиг.5) имеет переменное продольное сечение и переменное проходное поперечное сечение по длине барабана 16. Кроме того, полосы 26, 27, 28, 29, 30, 31 выполнены ребристыми в продольно-поперечном направлении, образуя по периметру винтового барабана 16, (фиг.4, фиг.5) чередующие треугольные грани, например грани 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 и т.д. для полосы, например, 28. При этом каждые две смежные грани, например 32 и 33, 33 и 34 и т.д. расположены под тупым углом одна к другой с наружной и внутренних сторон полос 26, 27, 28, 29, 30, 31, пересекаются между собой с образованием винтовых линий основного направления шагом S₁, например 40-41-42-43-44-45-46, на наружной поверхности и винтовых канавок по внутренней поверхности наружного винтового барабана 16. На фиг.4 и фиг.5 одна из винтовых линий с шагом S₁ основного направления 40-41-42-43-44-45-46 показана утолщенной линией. На наружной поверхности барабана 16 образуются также винтовые канавки и винтовые линии противоположного направления с шагом S₂, например 47-48-49-43-50-51-52, которые на фиг.4, фиг.5 показаны утолщенной линией. Винтовые линии по наружной поверхности барабана 16 имеют одинаковые обозначения позиций с соответствующими им канавками на внутренней поверхности, причем винтовые канавки и винтовые линии барабана 16 могут иметь различное число заходов и различные шаги винтовых линий.

На полосах 26, 27, 28, 29, 30, 31 перед свертыванием выполняют надрезы 53, 54 со скошенными стенками, расположенные попарно под углом один к другому, как, например, на фиг.6, фиг.7 посредством фрезерования, обработки давлением и т.п. Геометрия и величина углов Δ, ξ, σ, τ, ν, χ скосов надрезов и их взаимное расположение соответствует числу заходов и величинам шагов винтовых линий противоположного направления. Надрезы 53, 54 создают (фиг.6, фиг.7) попеременно с противоположных сторон каждой полосы 26, 27, 28, 29, 30, 31. Затем относительно продольной оси каждую из полос 26, 27, 28, 29, 30, 31 скручивают в вертикальной плоскости относительно продольной оси полосы. На фиг.8 показана одна из полос скрученная в вертикальной плоскости вдоль своей продольной оси, с расположенными по винтовым линиям вдоль продольной оси боковыми кромками 55 и 56. Предварительно скрученную в вертикальной плоскости относительно продольной оси полосу, например 28, помещают на бочкообразную оправку 57 (фиг.9) и изгибают так, чтобы боковые кромки 55 и 56 разместились по винтовым линиям и в поперечном направлении. После изгиба в поперечном сечении на бочкообразной оправке 57 каждая полоса повернута относительно продольной оси барабана 16 так, что ее кромки образуют и в поперечном направлении полосы винтовые линии с одинаковым шагом для всех полос. После этого полосу 28 деформируют и снимают с оправки 57. Аналогичным образом обрабатывают остальные полосы, например 26, 27, 29, 30, 31. Далее все деформированные полосы 26, 27, 28, 29, 30, 31 совмещают и соединяют известными методами, например сваркой. По всему круговому периметру наибольшего диаметра выпуклого барабана 16 шириной L, равной трем диаметрам шнека 12, выполнены перфорированные отверстия, диаметр которых обеспечивает прохождение чистых семян зерновых культур и вывод их за пределы винтового молотильно-сепарационного аппарата 10 и подачу его в шнек 12. Так как полосы, из которых смонтирован барабан 16, свернуты не только в продольном, но и в поперечном направлении, то по периметру барабана образованы различные по шагу, направленные навстречу друг другу винтовые внутренние поверхности и в местах их соединения винтовые канавки. Образование сложной внутренней поверхности в виде сочетания двух криволинейных поверхностей, в каждой точке которых возникают разнонаправленные составляющие движения, повышает интенсивность движения зерен и мелкого сора в зоне Б между средним барабаном 17 и наружным бочкообразным барабаном 16, что позволяет потоком воздуха от воздуходувки 11 повысить качество отделения от чистых зерен мелкого сора и расширяет технологические возможности комбайна.

Средний многосекционный перфорированный барабан 17 собран из секций 58 (фиг.10, фиг.11), каждая из которых образована из последовательно соединенных между собой одинаковых по площади двадцати четырех равносторонних перфорированных треугольников 59 (показан на фиг.10 двойной линией), соединенных между собой двумя боковыми сторонам 60 и 61, при этом секции 58 соединены между собой третьими, свободными сторонами 62 перфорированных треугольников 59. После соединения секций 58 друг с другом создается средний многосекционный перфорированный винтовой барабан 17 (фиг.10, фиг.11) с образованием по периметру винтового барабана 17 двенадцати правых и двенадцати левых ломаных винтовых линий, направленных навстречу друг другу. Одна из двенадцати правых ломаных винтовых линий с шагом S₃ показана на фиг.10 утолщенной линией 63-64-65-66-67-68-69-70-71-72-73-74. Одна из двенадцати левых ломаных винтовых линий с шагом S₄ показана на фиг.10 утолщенной линией 75-76-77-78-79-80-68-81-82-83-84-85. Форма и размеры поперечного сечения винтового перфорированного барабана 17 (фиг.11) многократно по длине барабана меняются. Диаметр отверстий перфорированного среднего барабана 17 обеспечивает прохождение семян зерновых культур. При вращении винтового барабана 17 плоские элементы - равносторонние треугольники, смонтированные по периметру винтового барабана 17 разнонаклонеными к оси вращения винтового барабана 17 и друг к другу, работая как ковши (полки) захватывают разные по объему смеси зерна, колосков и сора, поднимают их по направлению вращения винтового барабана 17 несколько выше угла естественного откоса, а затем направляют эти порции смеси зерна, половы и сора в направлениях, перпендикулярных этим полкам не только под некоторым углом к оси вращения барабана 17, но и к другим потокам подобных порций зерна полосы и сора под другими углами и с другими скоростями. Длина траектории движения их зависит от диаметра винтового барабана 17, от величины углов плоских элементов друг к другу и к оси вращения барабана 17. Частота движения и соударений зерен, колосков, сора определяется не только частотой вращения винтового барабана 17, но и количеством плоских элементов по его периметру. Поэтому в винтовом барабане 17 обеспечивается повышение частотной характеристики движения зерна, колосков и сора в десятки раз, расширяются технологические возможности отделения их друг от друга. Так как по длине винтового барабана 17 от загрузки к выгрузке меняется многократно форма и размеры поперечного сечения, имеющего форму многоугольника, то обеспечивается многократное периодическое поджатие движущихся масс зерна, колосков, сора, что увеличивает интенсивность смешивания, энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности.

Внутренний винтовой перфорированный барабан 18 (фиг.12) снабжен приемным приспособлением 20, жестко скрепленным с винтовым барабаном 18 фланцами 86 и 87.

Внутренний винтовой перфорированный барабан 18 (фиг.13, фиг.14) жестко скреплен с фланцем 86.

Внутренний винтовой перфорированный барабан 18 (фиг.12, фиг.13) выполнен из последовательно установленных секций, например 88, 89, 90 и т.д. (фиг.12, фиг.13), каждая из которых изготовлена в виде смонтированных двух пар треугольников «А» и «В», соединенных боковыми сторонами (фиг.15). Первая пара треугольников «А» выполнена из двух одинаковых равнобедренных треугольников 91 и 92. Вторая пара треугольников «Б» смонтирована из равнобедренного треугольника 93, равного треугольникам 91 и 92 первой пары «А», и равностороннего треугольника 94, стороны которого равны боковым сторонам треугольников 91, 92, 93.

Каждая последующая секция (фиг.16), при сборке внутреннего барабана 18, повернута относительно предыдущей секции на 120°.

Например, на фиг.16 секция 89 повернута относительно предыдущей секции 88 на 120° по часовой стрелке, секция 90 повернута относительно предыдущей секции 89 в свою очередь тоже на 120° и т.д. Поворот секций 88, 89, 90 для наглядности фиксируется вершинами Д₁, Д₂, Д₃ (фиг.16).

Внутренний барабан 18 (фиг.17 и фиг.18) выполнен конусообразным с ломанными винтовыми линиями по периметру переменного по длине внутреннего барабана 18 шага с тремя ломаными винтовыми линиями с шагом S₅, которые показаны на фиг.17 и фиг.18 утолщенными линиями 95-96-97-98-99, 100-101-102-103-104, 105-106-107-108. При повороте секций относительно друг друга по часовой стрелке образуются винтовые поверхности внутреннего барабана 18 с правыми винтовыми линиями основного направления S₅ (фиг.17 и фиг.18) 95-96-97-98-99, 100-101-102-103-104, 105-106-107-108 и с левыми винтовыми линиями противоположного направления S₂ - 103-98-107-102; 102-97106-101; 101-96-105.

Таким образом, по периметру внутреннего барабана 18 образованы различные по шагу, направленные навстречу друг другу винтовые внутренние перфорированные поверхности и в местах их соединения винтовые канавки.

Таким образом, винтовой барабан 18 выполнен конусообразным с образованием по периметру и внутри внутреннего барабана трех ломанных винтовых линий и винтовых канавок основного направления и двух ломанных винтовых линий и винтовых канавок противоположного направления внутри с переменным по длине внутреннего барабана шагом.

Образование сложной внутренней перфорированной поверхности, в каждой точке которой возникают разнонаправленные составляющие движения, повышает интенсивность движения стебельчатых масс и расширяет технологические возможности.

Приемное винтовое приспособление 20 (фиг.19, фиг.20, фиг.21, фиг.22, фиг.23) выполнено из шести перфорированных полос 109, 110, 111, 112, 113, 114 трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине, скрученных в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии перфорированной полосы, например полоса 110 (фиг.24), и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на конической оправке 115 (фиг.25, фиг.26). Перфорированные полосы 109, 110, 111, 112, 113, 114 после сгиба соединяют друг с другом боковыми сторонами известными методами, например сваркой, с образованием по периметру приемной части, например, шести винтовых линий и внутренних винтовых канавок с переменным, уменьшающимся по длине шагом S₃, одна из которых 116-117 показана на фиг.21 утолщенной линией. Приемное винтовое приспособление 20 молотильного аппарата 10 снабжено фланцем 87. Диаметр перфорированных отверстий приемного приспособления 20 обеспечивает прохождение колосков зерновых культур по длине. По периметру винтового приемного приспособления 20 выполнены винтовые линии 118, 119, 120, 121, 122, 123 по наружному периметру и соответственно этим линиям винтовые канавки по внутреннему периметру.

Таким образом, приемное винтовое приспособление 20 (фиг.19, фиг.20, фиг.21, фиг.22, фиг.23) выполнен в форме винтового усеченного конуса и образует воронкообразный винтовой вход, с помощью которого стебельчатая масса, подаваемая назад с наклонной камеры 8 в виде широкой полосы, сужается и поступает во внутренний винтовой перфорированный барабан 18 для обмолота и разделения. Торцевое отверстие приемного винтового приспособления 20 со стороны загрузки снабжено конусной съемной крышкой 24 (фиг.1, фиг.19, фиг.21). Винтовое приемное приспособление 20 крепится к внутреннему перфорированному барабану 18 фланцем 87. Внутри винтового приспособления 20 закреплены радиально по внутренним винтовым канавкам 118, 119, 120, 121, 122, 123 шесть вставок 124, которые не только обеспечивают жесткость крепления конусной крышки 24 (не показано) к приемному винтовому приспособлению 20, но и образуют по внутреннему периметру приемного винтового приспособления 20 винтообразную крыльчатку, с помощью которой обеспечивается надежность передачи стебельчатой массы во внутреннюю полость приемного винтового приспособления 20 и, далее, в молотильно-сепарационный аппарат 10. Конусная съемная крышка 24 крепится винтами (не показано) посредством отверстий 125 к вставкам 124, которые жестко, например сваркой, прикреплены внутри винтового приемного приспособления 20.

Комбайн зерноуборочный прямоточный работает следующим образом. Скошенная жаткой 7 зерносоломистая масса транспортером наклонной камеры 8 подается известными устройствами (не показаны) внутрь вращающегося молотильно-сепарационного аппарата 10, а именно через приемное винтовое приспособление 20, которое своими пятью винтовыми канавками 118, 119, 120, 121, 122, 123 и пять вставками 124, образующими крыльчатку, передает стебельчатую массу во внутреннюю полость внутреннего винтового перфорированного барабана 18. При вращении винтового приемного устройства 20 и внутреннего винтового перфорированного барабана 18 стебельчатая масса совершает сложное пространственное движение по винтовым траекториям и с помощью винтовых линий, винтовых поверхностей движется вдоль горизонтальной оси вращения внутреннего винтового барабана 18. Благодаря боковым стенкам двоякой кривизны барабана приемного приспособления 20 и карманам внутреннего барабана 18, которые как лопатки захватывают порции стебельчатой массы и поднимают их на определенный угол и бросают навстречу друг другу и перфорированным стенкам вращающегося внутреннего перфорированного барабана, векторы скорости перемещений стебельчатой масс и колосков изменяются, что способствует не только интенсивности отделения зерна из колосков, но и расширению технологических возможностей. Солома и другие отходы удаляются за пределы молотильно-сепарационного аппарата 10 через выходное отверстие внутреннего винтового барабана 18 со стороны разгрузки. При этом зерно и колоски выводятся за пределы внутреннего винтового барабана 18 и попадают во внутреннюю полость среднего многосекционного перфорированного барабана 17. Скорость отделение зерна и колосков интенсифицируется разнонаклонными ситами среднего барабана 17, которые интенсифицируют процесс смешивания зерна и колосков друг с другом и отделение из колосков зерна. Зерно и мелкие примеси отделяются от половы и выводятся во внутреннюю полость наружного бочкообразного барабана 16, где они за счет естественного уклона стенок бочкообразного барабана 16 перемещаются в центральную часть бочкообразного барабана 16, где расположены по длине L перфорированные отверстия, через которые чистое зерно поступает на шнек 12 и далее транспортером 9 подается в бункер (не показан). Воздуходувка 11 подает поток воздуха внутрь торцевых отверстий со стороны загрузки в полость «Б» между средним барабаном 17 и наружным барабаном 16 ив полость «А» между внутренним барабаном 18 и средним барабаном 17 для отделения мякины и сора от зерна и удаления их за пределы винтового молотильно-сепарационного аппарата 10 посредством торцевых отверстий со стороны выгрузки. Солома и другие отходы удаляются через торцевое отверстие со стороны выгрузки винтового перфорированного барабана 18.

Технико-экономические преимущества возникают за счет увеличения частоты и энергоемкости при взаимодействии стебельчатой массы, колосков не только друг с другом, но и с внутренними стенками внутреннего винтового барабана 18, за счет увеличения площади поперечного сечения и конусности внутреннего винтового перфорированного барабана 18 и углов наклона стенок внутреннего винтового барабана 18, что увеличивает энергоемкость взаимодействия стебельчатой массы, колосков, зерна, повышает производительность и расширяет технологические возможности комбайна.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложенный зерноуборочный комбайн 1 содержит жатку 7, наклонную камеру 8, воздуходувку 11 и снабженный приемным винтовым приспособлением 20 молотильно-сепарационный аппарат 10. Молотильно-сепарационный аппарат 10 выполнен в виде коаксильно установленных с зазором трех барабанов: наружного 16, среднего 17 и внутреннего 18. Наружный 16 барабан изготовлен с образованием многозаходной винтовой поверхности по периметру из трех и более свернутых в вертикальной плоскости и последовательно соединенных таким образом между собой полос переменной ширины, что по периметру барабана образованы направленные навстречу друг другу ломанные винтовые линиии поверхности с одинаковым переменным шагом по длине барабана. Средний 17 барабан смонтирован из секций с образованием многозаходной винтовой поверхности. Секции выполнены из двенадцати равносторонних перфорированных треугольников, соединенных между собой двумя боковыми сторонами. Секции соединены друг с другом свободными третьими сторонами треугольников с образованием винтового барабана, по периметру которого расположены направленные навстречу друг другу ломанные правые и левые винтовые линии, снабженные внутренними винтовыми канавками, направленными навстречу друг другу с одинаковым постоянным шагом по длине среднего барабана. Внутренний 18 барабан по периметру изготовлен конусообразным с образованием по периметру и внутри внутреннего барабана трех ломанных винтовых линий и канавок основного направления и двух ломанных винтовых линий и канавок противоположного направления внутри с переменным по длине внутреннего барабана шагом. Внутренний 18 барабан выполнен из последовательно установленных секций. Каждая секция смонтирована из двух пар перфорированных треугольников, соединенных боковыми сторонами. При этом первая пара выполнена из одинаковых двух пар перфорированных равнобедренных треугольников, а вторая пара выполнена из перфорированного равнобедренного треугольника, равного перфорированному равнобедренному треугольнику первой пары и перфорированного равностороннего треугольника, стороны которого равны боковой стороне перфорированного равнобедренного треугольника. Каждая последующая секция повернута относительно предыдущей на 120°. При этом торцевое отверстие внутреннего 18 барабана со стороны загрузки открыто, а также открыты отверстия всех трех барабанов со стороны выгрузки. Изобретение обеспечивает повышение производительности комбайна, расширение технологических возможностей, упрощение эксплуатации. 26 ил.

Комбайн зерноуборочный прямоточный, включающий жатку, наклонную камеру, воздуходувку и снабженный приемным винтовым приспособлением молотильно-сепарационный аппарат, выполненный в виде коаксиально установленных с зазором винтовых барабанов, например трех, наружного, среднего и внутреннего, при этом наружный барабан изготовлен с образованием многозаходной винтовой поверхности по периметру из трех и более свернутых в вертикальной плоскости и последовательно соединенных между собой полос переменной ширины выпуклой криволинейной формы, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении, изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении и согнутых по надрезам со скошенными стенками в поперечно-продольном направлении, расположенным попарно под углом один к другому с обеих сторон полос с образованием по периметру барабана направленных навстречу друг другу ломанных винтовых линий и ломанных винтовых поверхностей с одинаковым переменным шагом по длине барабана, а средний барабан смонтирован из секций с образованием многозаходной винтовой поверхности, выполненных из нескольких равносторонних перфорированных треугольников в количестве, кратном четному числу, например двенадцати, соединенных между собой двумя боковыми сторонам, при этом секции соединены друг с другом свободными третьими сторонами треугольников с образованием винтового барабана, по периметру которого расположены направленные навстречу друг другу ломанные правые и левые винтовые линии, снабженные внутренними винтовыми канавками, направленными навстречу друг другу с одинаковым постоянным шагом по длине среднего барабана, при этом торцевые отверстия винтовых барабанов со стороны загрузки между внутренним и средним барабанами, а также между средним и наружным барабанами перекрыты обечайкой с возможностью подачи в них потока воздуха от воздуходувки, при этом торцевое отверстие внутреннего барабана со стороны загрузки открыто, а также открыты отверстия всех трех барабанов со стороны выгрузки и через приемное винтовое приспособление и внутреннюю полость внутреннего винтового барабана проходит ось, смонтированная на двух опорах, поддерживаемых двумя балками корпуса комбайна, отличающийся тем, что внутренний барабан по периметру выполнен конусообразным с образованием по периметру и внутри внутреннего барабана трех ломанных винтовых линий и винтовых канавок основного направления и двух ломанных винтовых линий и винтовых канавок противоположного направления внутри с переменным по длине внутреннего барабана шагом, изготовлен из последовательно установленных секций, каждая из которых смонтирована из двух пар перфорированных треугольников, соединенных боковыми сторонами, при этом первая пара выполнена из одинаковых двух парперфорированных равнобедренных треугольников, а вторая пара выполнена из перфорированного равнобедренного треугольника, равного перфорированному равнобедренному треугольнику первой пары, и перфорированного равностороннего треугольника, стороны которого равны боковой стороне перфорированного равнобедренного треугольника, причем каждая последующая секция повернута относительно последующей на 120°.