МОЛОТИЛЬНО-СЕПАРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА Российский патент 2022 года по МПК A01F12/00 

Заявляемое изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к молотильно-сепарирующим устройствам зерноуборочных комбайнов.

Известно молотильно-сепарирующие устройство зерноуборочного комбайна Fendt Ideal 10Т (сайт: https://www.fendt.com/int/combines/ideal-highlights), включающее в себя каркас, битер-распределитель, два молотильно-сепарирующих ротора, установленных в каркасе поперечно продольной оси комбайна и вращающихся в противоположные стороны друг относительно друга, и подбарабанья, установленные под молотильно-сепарирующими роторами.

Недостатками данных устройств являются: повышенное дробление и травмирование зерна, а также сильное перебивание соломы вследствие соударения перекрестно расположенных длинных полок бичей с технологической массой, при этом значительно возрастают нагрузки на элементы молотильно-сепарирующего устройства, что приводит к увеличению потребляемой мощности, к забиванию конструкции в молотильной зоне при высоких скоростях подачи технологической массы, и как следствие, к снижению производительности зерноуборочного комбайна; недостаточная эффективность транспортирования технологической массы в сепарирующей зоне за счет неравномерной подачи технологической массы из молотильной зоны, а также за счет равномерно расположенных лопаток по винтовой линии, что приводит к увеличению потерь зерна за комбайном, и, как следствие, к снижению качества уборки.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является молотильно-сепарирующее устройство зерноуборочного комбайна New Holland СН 7.70 (сайт: https://agriculture.newholland.com/eu/en-uk/equipment/products/combine-harvesters/ch), включающее в себя каркас, барабан молотильный, битер-распределитель, два сепарирующих ротора, установленных в каркасе поперечно продольной оси комбайна и вращающихся в противоположные стороны друг относительно друга, и подбарабанья, установленные под рабочими органами.

Недостатками данного устройства являются: сплетение соломы в жгуты в зоне шнековой навивки сепарирующих роторов, особенно при уборке длинностебельных культур повышенной влажности, что приводит к созданию дополнительной механической нагрузки на ротор и на конструктивные элементы молотильно-сепарирующего устройства, к снижению сепарирующей способности, увеличению потерь зерна, и, как следствие, к снижению производительности зерноуборочного комбайна.

Задачей заявляемого изобретения являются увеличение производительности зерноуборочного комбайна, уменьшение дробления и травмирования зерна, уменьшение перебивания стеблей технологической массы, улучшение транспортирования технологической массы в сепарирующей зоне роторов, исключение образования сплетений соломы в жгуты при уборке длинностебельных культур повышенной влажности, уменьшение потерь зерна, а также снижение нагрузки на роторы и элементы молотильно-сепарирующего устройства.

Для достижения указанного технического результата в заявляемое молотильно-сепарирующее устройство, содержащее каркас, барабан молотильный, подбарабанья, установленные под рабочими органами, и битер-распределитель, введены два ротора, шарнирно установленные в каркасе с одной стороны на роликовый подшипник, а с другой стороны - на вал редуктора, и состоящие из сварного цилиндрического корпуса, двух видов витков, установленных в передней части корпуса, планок, установленных за витками в передней части корпуса, лопастей, установленных в задней части корпуса, кронштейнов, расположенных на наружной поверхности корпуса между планками и лопастями, подбичников с бичами, установленных на поверхности планок, пластин, установленных на лопастях, и накладок, установленных на кронштейнах, при этом роторы расположены поперечно продольной оси симметрии комбайна и вращаются в противоположные стороны друг относительно друга. Витки двух видов, отличающихся друг от друга геометрической формой наружных граней и длиной, расположены поочередно (сначала виток одного вида, за ним - виток другого вида и т.д.) по периферии наружного контура корпуса и приваренные к его наружной поверхности. Планки, выполненные в виде трапециевидных профилей, расположены равномерно по окружности параллельно оси цилиндрического корпуса и жестко зафиксированы на его поверхности, при этом на одной из полок трапециевидных профилей имеются резьбовые отверстия для установки подбичника с бичом. При этом пары планок, расположенные под углом 180 градусов, смещены вдоль оси цилиндрического корпуса на величину, равную длине подбичника с бичом, относительно других пар планок. Кронштейны, выполненные в виде П-образного профиля, расположены винтообразно с равномерным смещением каждого кронштейна друг относительно друга по окружности и вдоль оси корпуса ротора и жестко зафиксированы на его поверхности, при этом часть кронштейнов, расположенных в начальной зоне (сразу за подбичниками с бичами) ротора, расположена вдоль оси корпуса с уменьшенным шагом друг относительно друга, а другая часть - с увеличенным шагом. Длина зоны расположения кронштейнов с уменьшенным шагом составляет одну третью часть от общей длины зоны расположения кронштейнов на поверхности корпуса, при этом возможны различные вариации расположения кронштейнов на корпусе ротора. Поперечные полки П-образных профилей расположены под некоторым острым углом к оси цилиндрического корпуса ротора и наклонены в сторону, обратную направлению вращения роторов, а боковые полки П-образных профилей выполнены со скосами. Лопасти плоской формы расположены по окружности вдоль оси цилиндрического корпуса друг относительно друга под углом 180 градусов и жестко зафиксированы на его поверхности, при этом начало расположения лопасти совпадает с местом расположения последнего кронштейна и, тем самым, является продолжением винтовой линии по перемещению технологической массы. Подбичники с бичами расположены по наружному контуру ротора, при этом бичи с подбичниками одного ряда планок проходят между бичами с подбичниками соседнего ряда планок, образуя шахматное расположение бичей на роторе, тем самым заполняя все пространство по длине планки. Накладки установлены на поперечных полках П-образных профилей и зафиксированы при помощи болтовых соединений, при этом отверстие в накладке предварительно совмещено с отверстием на П-образном профиле. Пластины установлены со стороны рабочей поверхности лопасти и зафиксированы при помощи болтовых соединений, при этом отверстия в пластине предварительно совмещены с отверстиями на лопасти.

Благодаря указанным нововведениям достигают снижения нагрузки на роторы и на элементы молотильно-сепарирующего устройства, уменьшения дробления и травмирования зерна, уменьшения перебивания стеблей за счет равномерного воздействия бичами на технологическую массу в молотильной зоне роторов, а также улучшения транспортирования технологической массы в сепарирующей зоне роторов и исключения образования сплетений соломы в жгуты при уборке длинностебельных культур повышенной влажности, уменьшения потерь зерна за счет плавного перемещения технологической массы по всей длине сепарирующей зоны роторов и, как следствие, повышения производительности зерноуборочного комбайна.

Заявляемое изобретение иллюстрируется чертежами:

- фиг. 1 - общий вид молотильно-сепарирующего устройства (в разрезе);

- фиг. 2 - конструкция ротора.

Заявляемое изобретение содержит следующие конструктивные элементы (фиг. 1-2): 1 - каркас; 2 - барабан молотильный; 3 - подбарабанье; 4 - битер-распределитель; 5 - роторы; 6 - подбарабанья; 7 - редуктор; 8 - корпус; 9, 10 - витки; 11 - бичи; 12 - подбичники; 13 - планки; 14 - болты; 15 - шайбы; 16 - кронштейны; 17 - накладки; 18 - болты; 19 - гайки; 20 - шайбы; 21 - лопасти; 22 - пластины, при этом молотильно-сепарирующее устройство состоит из каркаса 1, барабана молотильного 2, битера-распределителя 4, установленных шарнирно в каркасе 1 на шариковых подшипниках, прутково-планчатого подбарабанья 3, регулируемого относительно молотильного барабана 2, роторов 5, установленных в каркасе 1 с одной стороны на роликовый подшипник, а с другой стороны - на вал редуктора 7, и подбарабаньев 6, установленных под роторами 5. Ротор 5 представляет собой сборную конструкцию и включает в себя сварной цилиндрический корпус 8, витки 9 и 10, расположенные в передней части корпуса 8, планки 13, установленные за витками 9 и 10 в передней части корпуса 8, лопасти 21, установленные в задней части корпуса 8, кронштейны 16, расположенные на наружной поверхности корпуса 8 между планками 13 и лопастями 21, при этом витки 9, 10, планки 13, лопасти 21 и кронштейны 16 жестко зафиксированы на корпусе 8 ротора 7, подбичники 12 с бичами 11, установленные на планки 13 и зафиксированные при помощи болтов 14 и шайб 15, накладки 17 и пластины 22, установленные соответственно на кронштейнах 16 и лопастях 21 и зафиксированные на них при помощи болтов 18, гаек 19 и шайб 20.

Заявляемое устройство работает следующим образом (см. фиг. 1-2). Технологическая масса поступает из наклонной камеры (на фиг. 1-2 не показана) в молотильный зазор между барабаном молотильным 2 и прутково-планчатым подбарабаньем 3 и подвергается многократным ударам бичами барабана молотильного 2, в результате чего происходит ее перетирание и основной вымолот зерна из колоса. Под действием центробежной силы вымолоченные зерна вместе с мелкими примесями просыпаются сквозь решетку прутково-планчатого подбарабанья 3, а грубый ворох (солома) с незначительной частью невымолоченного, свободного, зерна подается к битеру-распределителю 4, который равномерно направляет массу в роторы 5, где в молотильной зоне с установленными бичами 11 происходит равномерное воздействие на грубый ворох и вымолачивание оставшихся зерен из колоса, а в сепарирующей зоне благодаря винтообразному расположению кронштейнов 16 с накладками 17 обеспечивается отделение оставшихся зерен от соломы. Под действием центробежной силы вымолоченные зерна вместе с мелкими примесями просыпаются сквозь решетку прутково-планчатых подбарабаньев 6 на скатную доску (на фиг. 1-2 не показана), а соломенный ворох по спирально расположенным кронштейнам 16 с накладками 17 и направляющим лопастям 21 с пластинами 22 транспортируется в измельчитель-разбрасыватель (на фиг. 1-2 не показан).

Технический результат заключается в снижении нагрузки на роторы и на элементы молотильно-сепарирующего устройства, в уменьшении дробления и травмирования зерна, в уменьшении перебивания стеблей за счет равномерного воздействия бичами на технологическую массу в молотильной зоне роторов, а также в улучшении транспортирования технологической массы в сепарирующей зоне роторов и исключении образования сплетений соломы в жгуты при уборке длинностебельных культур повышенной влажности, в уменьшении потерь зерна за счет плавного перемещения технологической массы по всей длине сепарирующей зоны роторов и, как следствие, в повышении производительности зерноуборочного комбайна.

Заявляемое изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к молотильно-сепарирующим устройствам зерноуборочных комбайнов. Молотильно-сепарирующее устройство содержит каркас 1, барабан молотильный 2, подбарабанья 3, установленные под рабочими органами, и битер-распределитель 4. При этом введены два ротора 5, шарнирно установленные в каркасе 1 с одной стороны на роликовый подшипник, а с другой стороны - на вал редуктора 7, и состоящие из сварного цилиндрического корпуса, двух видов витков 9, 10, установленных в передней части корпуса, планок 13, установленных за витками в передней части корпуса, лопастей 21, установленных в задней части корпуса, кронштейнов, расположенных на наружной поверхности корпуса между планками 13 и лопастями 21, подбичников 12 с бичами 11, установленных на поверхности планок 13, пластин, установленных на лопастях 21, и накладок 17, установленных на кронштейнах 16. Роторы 5 расположены поперечно продольной оси симметрии комбайна и вращаются в противоположные стороны друг относительно друга. Молотильно-сепарирующее устройство обеспечивает увеличение производительности зерноуборочного комбайна, уменьшение дробления и травмирования зерна, а также уменьшение перебивания стеблей технологической массы и улучшение ее транспортирования. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Молотильно-сепарирующее устройство зерноуборочного комбайна, содержащее каркас, барабан молотильный, подбарабанья, установленные под рабочими органами, и битер-распределитель, отличающееся тем, что в него введены два ротора, шарнирно установленные в каркасе с одной стороны на роликовый подшипник, а с другой стороны - на вал редуктора, и состоящие из сварного цилиндрического корпуса, двух видов витков, установленных в передней части корпуса, планок, установленных за витками в передней части корпуса, лопастей, установленных в задней части корпуса, кронштейнов, расположенных на наружной поверхности корпуса между планками и лопастями, подбичников с бичами, установленных на поверхности планок, пластин, установленных на лопастях, и накладок, установленных на кронштейнах, при этом роторы расположены поперечно продольной оси симметрии комбайна и вращаются в противоположные стороны друг относительно друга.

2. Молотильно-сепарирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что витки двух видов, отличающиеся друг от друга геометрической формой наружных граней и длиной, расположены поочередно по периферии наружного контура корпуса и приварены к его наружной поверхности.

3. Молотильно-сепарирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что планки, выполненные в виде трапециевидных профилей, расположены равномерно по окружности параллельно оси цилиндрического корпуса и жестко зафиксированы на его поверхности, при этом на одной из полок трапециевидных профилей имеются резьбовые отверстия для установки подбичника с бичом.

4. Молотильно-сепарирующее устройство по любому из пп. 1, 3, отличающееся тем, что пары планок, расположенные под углом 180 градусов, смещены вдоль оси цилиндрического корпуса на величину, равную длине подбичника с бичом относительно других пар планок.

5. Молотильно-сепарирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что кронштейны, выполненные в виде П-образного профиля, расположены винтообразно с равномерным смещением каждого кронштейна друг относительно друга по окружности и вдоль оси корпуса ротора и жестко зафиксированы на его поверхности, при этом часть кронштейнов, расположенных в начальной зоне ротора, расположена вдоль оси корпуса с уменьшенным шагом друг относительно друга, а другая часть - с увеличенным шагом.

6. Молотильно-сепарирующее устройство по любому из пп. 1, 5, отличающееся тем, что длина зоны расположения кронштейнов с уменьшенным шагом составляет одну третью часть от общей длины зоны расположения кронштейнов на поверхности корпуса.

7. Молотильно-сепарирующее устройство по любому из пп. 1, 5, отличающееся тем, что поперечные полки П-образных профилей расположены под некоторым острым углом к оси цилиндрического корпуса ротора и наклонены в сторону, обратную направлению вращения роторов, а боковые полки П-образных профилей выполнены со скосами.

8. Молотильно-сепарирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что лопасти, выполненные в виде плоской формы, расположены по окружности вдоль оси цилиндрического корпуса друг относительно друга под углом 180 градусов и жестко зафиксированы на его поверхности, при этом начало расположения лопасти совпадает с местом расположения последнего кронштейна и тем самым является продолжением винтовой линии по перемещению технологической массы.

9. Молотильно-сепарирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что подбичники с бичами расположены по наружному контуру ротора, при этом бичи с подбичниками одного ряда планок проходят между бичами с подбичниками соседнего ряда планок, образуя шахматное расположение бичей на роторе, тем самым заполняя все пространство по длине планки.

10. Молотильно-сепарирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что накладки установлены на поперечных полках П-образных профилей и зафиксированы при помощи болтовых соединений, при этом отверстие в накладке предварительно совмещено с отверстием на П-образном профиле, а пластины установлены со стороны рабочей поверхности лопасти и зафиксированы при помощи болтовых соединений, при этом отверстия в пластине предварительно совмещены с отверстиями в лопасти.