ЗЕРНОУБОРОЧНЫЙ КОМБАЙН Российский патент 2022 года по МПК A01D41/12 A01F12/44 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к зерноуборочному комбайну в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения.

Уровень техники

В зерноуборочных комбайнах после молотильного устройства, отделяющего зерна убираемой культуры, обычно расположены различные устройства, предназначенные для разделения компонентов убираемой культуры, отделенных при молотьбе. Так, после молотильного устройства обычно устанавливают сепарирующее устройство, отделяющее часть свободных подвижных зерен от потока обмолоченной убираемой культуры и подающий оставшуюся солому на измельчающее устройство зерноуборочного комбайна. Такое сепарирующее устройство может представлять собой, например, клавишный соломотряс или систему разделения с одним или двумя роторами, установленными в продольном направлении. Дополнительно к сепарирующему устройству зерноуборочный комбайн обычно оснащают очищающим устройством, на которое поступает зерно, отделенное в молотильном устройстве и/или сепарирующем устройстве. Это зерно все еще содержит много незерновых компонентов (мякину и частицы соломы), которые и отделяются от зерна в очищающем устройстве.

В уровне техники известно множество различных очищающих устройств, предназначенных для разделения убираемой культуры и, тем самым, отделения зерна от незерновых компонентов. Они обычно основаны на комбинации просеивания и грохочения, то есть очищаемый поток из зерен и незерновых компонентов, продувают при просеивании потоком воздуха. После этого очищенное зерно направляют в зерновой бункер комбайна, например с помощью элеватора для зерна.

В патентной заявке DE 2835899 С2 раскрыт зерноуборочный комбайн с очищающим устройством, выполненным по принципу роторной очистки. В этом случае подлежащую разделению убираемую культуру направляют вместо по существу ровного сита во вращающееся просеивающее устройство, также называемое просеивающим ротором, содержащее сетчатую, то есть снабженную просеивающими отверстиями ситообразную обечайку. При этом сетчатая обечайка имеет форму усеченного или обычного конуса, причем конец меньшего сечения обращен к молотильной части комбинированного (в данном случае) молотильно-сепарирующего устройства, то есть просеивающее устройство расширяется в направлении потока убираемой культуры. Когда подлежащую разделению убираемую культуру направляют через коническое просеивающее устройство, ее закручивают вокруг оси вращения, ориентированной в направлении движения комбайна и, тем самым, перпендикулярно направлению силы тяжести. В то же время очищающее устройство совершает колебательное движение параллельно оси вращения.

Известный в уровне техники принцип роторной очистки повышает эффективность очистки по сравнению с принципом очистки в плоскости, поскольку он, помимо силы тяжести, использует действие центробежных сил для разделения зерна и незерновых компонентов. Тем не менее, даже в этом описанном принципе роторной очистки эффективность очистки и, тем самым, производительность комбайна ограничена.

Раскрытие сущности изобретения

Задачей изобретения является разработка зерноуборочного комбайна, который позволит оптимизировать эффективность очистки обмолоченной убираемой культуры.

Поставленная задача решена зерноуборочным комбайном в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения посредством признаков отличительной части пункта 1 формулы.

Предложенный зерноуборочный комбайн содержит втягивающее устройство для приема убираемой культуры с поля, которое обеспечивает возможность подачи убираемой культуры на установленное после него молотильное устройство, в частности, посредством наклонной камеры. Молотильное устройство обмолачивает убираемую культуру и, тем самым, отделяет от нее зерно. В результате получают первую часть убираемой культуры, содержащую преимущественно зерно, и вторую часть убираемой культуры, содержащую преимущественно солому. После этого часть убираемой культуры, содержащую преимущественно солому, направляют, предпочтительно, на расположенное далее сепарирующее устройство, содержащее, например, соломотряс, в частности клавишный соломотряс, или по меньшей мере один сепарирующий ротор, в частности осевой ротор, для осаждения свободных подвижных зерен из части, содержащей солому, в результате чего получают третью часть убираемой культуры, также содержащую преимущественно зерно.

После этого, по меньшей мере одну, а предпочтительно обе части убираемой культуры, содержащие преимущественно зерно, направляют в расположенное ниже по потоку очищающее устройство, отделяющее зерно от захваченных незерновых компонентов. Эту операцию выполняют комбинированным просеиванием и грохочением убираемой культуры во вращающемся просеивающем устройстве по меньшей мере с частично ситообразной обечайкой, проходящей в окружном направлении вокруг оси вращения.

Существенная идея предложенного зерноуборочного комбайна заключается в том, что разделение осуществляется вращающимся просеивающим устройством за счет наложения вращательного движения и линейного колебательного движения ситообразной обечайки, и, в частности, таким образом, что колебательное движения направлено поперек оси вращения просеивающего устройства. Под колебательным движением понимают возвратно-поступательное движение ситообразной обечайки, причем ситообразная обечайка совершает возвратно-поступательное движение не целиком в одном и том же направлении, а несколько участков ситообразной обечайки совершают возвратно-поступательные движения в поперечном направлении относительно оси вращения. В последнем случае участки ситообразной обечайки по меньшей мере на одном участке своего движения совершают колебательные движения к оси вращения и от нее, причем при этом участки ситообразной обечайки, в частности по меньшей мере преимущественно, совершают возвратно-поступательные движения в пределах наружной радиальной границы ситообразной обечайки. Дополнительно к колебательному движению ситообразная обечайка вращается вокруг оси вращения.

Таким образом, на подлежащую разделению убираемую культуру дополнительно к силе тяжести воздействуют центробежные силы, а также силы ускорения, направленные к оси вращения, то есть к внутренней части обечайки и, тем самым, противоположные центробежным силам. При этом центробежные силы действуют, в частности, непрерывно, поскольку просеивающее устройство вращается, в частности, непрерывно. При этом за счет колебательного движения в поперечном направлении относительно оси вращения на убираемую культуру в такт колебательного движения действуют короткие импульсы, противоположные направлению центробежной силы, что позволяет оптимизировать процесс разделения. Таким образом, колебательные импульсы забрасывают зерно внутрь просеивающего устройства дальше, чем более легкие незерновые компоненты, причем после этого незерновые компоненты выводят потоком воздуха, направленным на подлежащую разделению убираемую культуру, из просеивающего устройства, в то время как зерна благодаря своему относительно большому весу падают в направлении действия силы тяжести, несмотря на поток воздуха, и выводятся из просеивающего устройства через просеивающие отверстия ситообразной обечайки в радиальном направлении под действием центробежных сил в состоянии, отделенном или очищенном от незерновых компонентов. Предложенное наложение вращательного движения и колебательного движения ситообразной обечайки позволяет значительно улучшить эффективность очистки.

Колебательное движение в техническом решении согласно изобретению достигается за счет сегментирования ситообразной обечайки, т.е. ситообразная обечайка содержит несколько распределенных по ее окружности сегментов контура, причем указанные сегменты контура, как указано, совершают возвратные колебания При этом колебательное движение является поворотным или откидывающимся движением, т.е. сегменты контура двигаются вокруг поворотной оси, назначенной соответствующему сегменту контура, в одну сторону и обратно. В этом случае колеблются отдельные сегменты ситообразной обечайки, распределенные по контуру обечайки, совершают колебательные движения, причем отдельные колебательные движения, поперечные оси вращения, в сумме образуют колебательное движение ситообразной обечайки

В предпочтительном варианте осуществления, раскрытом в пункте 2, предусмотрено, что соответствующая ось поворота и ось вращения находятся в одной плоскости. По существу, также возможны варианты, в которых соответствующая ось поворота и ось вращения будут находиться в перпендикулярных друг другу или наклонных относительно друг друга плоскостях.

Согласно пункту 3 формулы просеивающее устройство может иметь днище, перпендикулярное направления вращения.

Пункты 4-6 раскрывают особенно предпочтительные формы ситообразной обечайки или просеивающего устройства, содержащего ситообразную обечайку и, возможно, днище. Так, в особенно предпочтительном варианте ситообразная обечайка имеет форму усеченного конуса, но также может иметь форму конуса, пирамиды или усеченной пирамиды. Ситообразная обечайка содержит, в частности, наклонную стенку, причем ситообразная обечайка сужается, в частности, к своему нижнему концу или к днищу просеивающего устройства. В частности, противоположный в осевом направлении, верхний конец оставлен открытым. В особенно предпочтительном варианте подлежащую разделению убираемую культуру вводят в просеивающее устройство в направлении от верхнего конца к нижнему, то есть в направлении сужения ситообразной обечайки. В частности, незерновые компоненты выводят из просеивающего устройства в противоположном направлении, то есть в направлении от нижнего конца к верхнему. Ситообразная обечайка необязательно содержит наклонную стенку, и может также содержать цилиндрическую стенку. По существу, также возможен вариант, в котором ситообразная обечайка содержит участок в форме конуса или усеченного конуса и цилиндрический участок, примыкающий к нему в осевом направлении.

Пункт 7 формулы изобретения определяет предпочтительный вариант осуществления, в котором сегменты контура могут быть заменены и/или отрегулированы по отдельности. Таким образом, сегменты контура могут быть оптимально приспособлены к соответствующему виду убираемой сельскохозяйственной культуры.

Согласно пункту 8 формулы изобретения сегменты контура в их радиально наружном положении могут перекрывать друг друга в окружном направлении. В принципе, возможно также, чтобы сегменты контура в окружном направлении в их радиально наружном положении смыкались друг с другом.

В предпочтительном варианте осуществления согласно пункту 9 формулы изобретения сегменты контура шарнирно соединены друг с другом. Колебательные движения указанных сегментов контура ситообразной обечайки, которые, могут быть, в частности, равномерно распределены по контуру ситообразной обечайки, предпочтительно осуществляются синхронно, т.е. все сегменты контура одновременно находятся, либо в их в их радиально наружном положении, либо в их радиально внутреннем положении.

Согласно пункту 10, очищающее устройство может содержать подающее устройство для подачи убираемой культуры внутрь просеивающего устройства, и/или воздуходувное устройство для создания потока воздуха, проходящего через просеивающее устройство. Подающее устройство направляет убираемую культуру, еще подлежащую разделению, в частности, в область вблизи дна просеивающего устройства. Подающее устройство для подачи убираемой культуры внутрь просеивающего устройства содержит осевой канал подачи и/или выполненный с возможностью вращения и проходящий в осевом направлении подающий шнек (пункт 11). Воздуходувное устройство может, в частности, генерировать воздушный поток в противоположном направлении, то есть от нижнего конца к верхнему концу ситообразной обечайки или просеивающего устройства, в результате чего, в частности, незерновые компоненты могут быть выведены из просеивающего устройства.

В варианте осуществления, раскрытом в пункте 12, очищающее устройство содержит внутри просеивающего устройства, в частности, вращающееся отклоняющее устройство, которое отклоняет подлежащую разделению убираемую культуру, введенную подающим устройством в просеивающее устройство, в радиальном направлении и ускоряет ее. Отклоняющее устройство расположено, в частности, в области днища просеивающего устройства и содержит, например, выбрасывающую или ускоряющую тарелку с загнутыми краями (пункты 13 и 14).

Пункт 15 раскрывает предпочтительное направление потока или частей потока убираемой культуры во время процесса разделения в очищающем устройстве.

В пункте 16 формулы раскрыты предпочтительные ориентации колебательного движения к оси вращения вращающегося просеивающего устройства и предпочтительные ориентации оси вращения относительно направления силы тяжести.

Согласно пункту 17 формулы предпочтительно, чтобы радиальное положение оси вращения при колебательном движении относительно молотильного устройства не изменялось, то есть ось вращения не участвовала в колебательном движении. По существу, возможен также вариант, в котором радиальное положение оси вращения будет изменяться в соответствии с колебательным движением, то есть ось вращения будет участвовать в колебательном движении. При этом осевое положение просеивающего устройства, особенно предпочтительно, не изменяется, то есть колебательное движение не вызывает осевого перемещения просеивающего устройства в целом.

Краткое описание чертежей

Предложенное изобретение подробнее рассмотрено ниже на основании вариантов осуществления, изображенных на фигурах:

Фигура 1: схематичный вид сбоку предложенного зерноуборочного комбайна.

Фигура 2: схематичное изображение очищающего устройства зерноуборочного комбайна, показанного на фигуре 1.

Фигура 3: схематичный вид в аксонометрии варианта осуществления просеивающего устройства очищающего устройства, показанного на фигуре 2.

Фигура 4: схематичный вид в аксонометрии отклоняющего устройства для сегмента контура просеивающего устройства, показанного на фигуре 3.

Фигура 5: схематичный вид в разрезе альтернативного варианта осуществления просеивающего устройства очищающего устройства, показанного на фигуре 2.

Осуществление изобретения

Предложенный зерноуборочный комбайн 1, представленный на фигуре 1, предназначен для обработки убираемой культуры, собранной с поля 2, и содержит втягивающее устройство 3 для приема убираемой культуры, молотильное устройство 4 для отделения зерен принятой убираемой культуры, в результате чего образуется первая часть убираемой культуры, содержащая преимущественно зерно, и вторая часть убираемой культуры, содержащая преимущественно солому, и очищающее устройство 5 для разделения убираемой культуры после ее прохождения через молотильное устройство 4, в результате чего зерно отделяется от незерновых компонентов. В данном случае и предпочтительно очистка выполняется комбинированным просеиванием и грохочением убираемой культуры в просеивающем устройстве 7, вращающемся вокруг оси 6 вращения и содержащем по меньшей мере частично ситообразную обечайку 8, проходящую в окружном направлении вокруг оси 6 вращения.

Предложенный зерноуборочный комбайн 1 отличается тем, что разделение или очистку выполняют путем наложения вращательного движения и линейного колебательного движения ситообразной обечайки 8, причем колебательное движение ситообразной обечайки 8 ориентировано в поперечном направлении относительно оси 6 вращения просеивающего устройства 7, при этом колебательное движение осуществляется за счет сегментирования ситообразной обечайки 8 в окружном направлении и поворота каждого сегмента 17 контура ситообразной обечайки 8 вокруг оси 18 поворота, назначенной соответствующему сегменту 17 контура. Колебательное движение ситообразной обечайки 8 схематично показано на фигуре 2 двойной стрелкой 9, а вращательное движение ситообразной обечайки 8 - стрелкой 10, изогнутой по часовой стрелке. Наложение вращательного движения и колебательного движения ситообразной обечайки 8, ориентированного в поперечном направлении относительно оси 6 вращения, повышает эффективность очистки в очищающем устройстве 5, поскольку разделение зерна и незерновых компонентов оптимизировано по сравнению с уровнем техники. Так, на подлежащую разделению убираемую культуру в просеивающем устройстве 7 действует не только сила G тяжести и центробежная сила, обусловленная вращением, но и обусловленная колебанием сила, действующая импульсами радиально внутрь и, тем самым, противостоящая центробежной силе. Комбинация различных сил, действующих на убираемую культуру, улучшает и ускоряет разделение зерна и незерновых компонентов и, тем самым, повышает производительность очищающего устройства 5.

Под втягивающим устройством 3 может пониматься навесной агрегат 11, который, как показано на фигуре 1, содержит жатку 12, содержащую мотовило, режущий брус и втягивающий шнек, а также наклонную камеру 13, причем наклонная камера 13 транспортирует срезанную и втянутую убираемую культуру потоком к молотильному устройству 4 для дальнейшей обработки в зерноуборочном комбайне 1. Молотильное устройство 4, обычно содержащее молотильный барабан и подбарабанье и в данном случае имеющее приводную ось, перпендикулярную направлению движения (по существу, также возможна ориентация приводной оси в осевом направлении или направлении движения), отделяет зерно от соломы в потоке убираемой культуры, причем соответствующая часть убираемой культуры, содержащая преимущественно зерно, поступает из молотильного устройства 4 непосредственно в очищающее устройство 5, расположенное далее по потоку, в то время как соответствующая часть убираемой культуры, содержащая преимущественно солому, предпочтительно, поступает на сепарирующее устройство 14, которое, например, посредством клавишного соломотряса или осевого ротора осаждает свободные подвижные зерна из части убираемой культуры, содержащей преимущественно солому. После этого оставшуюся солому выбрасывают с заднего конца зерноуборочного комбайна 1. Полученная в сепарирующем устройстве 14 часть убираемой культуры, содержащая преимущественно зерно, впоследствии также поступает в очищающее устройство 5 и вместе с частью убираемой культуры, содержащей преимущественно зерно и поступающей непосредственно из молотильного устройства 4, направляется во вращающееся просеивающее устройство 7.

После разделения убираемой культуры в очищающем устройстве 5 незерновые компоненты также выбрасывают с заднего конца зерноуборочного комбайна 1, в то время как очищенное зерно подают посредством зернового элеватора 15 в зерновой бункер 16 зерноуборочного комбайна 1.

В настоящее время существуют различные возможности осуществления колебательного движения. Так, предпочтителен вариант, в котором, как показано на фигурах 2-5 вариантов осуществления, радиальное положение оси 6 вращения не изменяется относительно молотильного устройства 4 во время колебательного движения ситообразной обечайки 8, то есть ось 6 вращения не участвует в колебательном движении. Как уже упоминалось, по контуру ситообразной обечайки 8 распределено несколько сегментов 17 контура, каждый из которых по отдельности совершает колебательное движение в поперечном направлении относительно оси 6 вращения между радиально наружным положением и радиально внутренним положением, что в данном случае обозначено двойными стрелками 9'. Сегменты 17 контура можно заменять и/или регулировать в зависимости от убираемой культуры, что дает дополнительное преимущество, заключающееся в возможности замены только одного сегмента 17 контура, а не ситообразной обечайки 8 в целом, в случае возникновения дефекта на одном из участков контура. Колебательные движения отдельных сегментов 17 контура (двойные стрелки 9') складываются в колебательное движение ситообразной обечайки 8 в целом (двойная стрелка 9). По существу, также возможен вариант, в котором ось 6 вращения дополнительно совершает возвратное движение поперек осевому направлению, т.е. колеблется аналогично.

Предпочтительно, колебательное движение ситообразной обечайки 8 происходит исключительно в поперечном направлении относительно оси 6 вращения, в результате чего осевое положение просеивающего устройства 7 и/или ситообразной обечайки 8 не изменяется. Последнее не исключает, в частности, в случае ситообразной обечайки 8, имеющей, по существу, форму конуса, усеченного конуса, пирамиды или усеченной пирамиды, что сегменты 17 контура будут по меньшей мере частично перемещаться в осевом направлении одновременно со своим колебательным движением. Рама ситообразной обечайки 8 или просеивающего устройства 7, удерживающая сегменты 17 контура, и осевая опора ситообразной обечайки 8 или просеивающего устройства 7 остаются неподвижными.

Под колебательным движением «в поперечном направлении» относительно оси 6 вращения понимают колебательное движение, совершаемое как под прямым углом, так и под углом, отличающимся от 90°, к оси 6 вращения. В последнем случае, то есть при ориентации колебательного движения относительно оси 6 вращения под углом, отличающимся от прямого, такой угол, предпочтительно, равен 50-80°, более предпочтительно, 55-70°, особенно предпочтительно, 60-65° относительно оси 6 вращения.

Ось 6 вращения просеивающего устройства 7 проходит, как показано на примере фигуры 2, в частности, в направлении силы G тяжести. По существу, также возможен вариант, в котором ось 6 вращения будет наклонена относительно вектора силы G тяжести. В частности, в этом случае ось 6 вращения проходит под углом 30-60°, предпочтительно, 35-55°, особенно предпочтительно, 40-50°, например, под углом 45° к вектору силы G тяжести.

Колебательные движения сегментов 17 контура, в частности, совершаются синхронно, причем синхронность может дополнительно поддерживаться шарнирным соединением сегментов 17 контура между собой. В частности, каждые два соседних сегмента 17 контура непосредственно соединены друг с другом. По существу, возможен вариант, в котором, как показано на фиг. 4 будет предусмотрено общее отклоняющее устройство 27, предпочтительно, одновременно перемещающее все сегменты 17 контура. По существу, отклоняющее устройство 27 может также вызывать смещение фазы или занимать центральное положение, отличающееся от ситообразной обечайки 8, в результате чего сегменты 17 контура также могут перемещаться в разное время. Сегменты 17 контура установлены с возможностью поворота вокруг оси 18 поворота, назначенной соответствующему сегменту 17 контура. В вариантах осуществления, показанных на фигурах 2 и 3, соответствующие оси 18 поворота всех сегментов 17 контура и ось 6 вращения лежат в одной плоскости. В качестве альтернативы также возможен вариант, в котором, как показано на фигуре 5 в качестве примера, оси 18 поворота и ось 6 вращения будут расположены в плоскостях, перпендикулярных друг другу. Также возможен вариант, в котором оси 18 поворота и ось вращения расположены в наклонных друг относительно друга плоскостях.

На фиг. 4 схематически показано отклоняющее устройство 27, которое обеспечивает колебательное поворотное движение отдельных сегментов 17 контура и содержит отклоняющий привод 27а, совершающий колебательные движения предпочтительно независимо от вращательного движения ситообразного просевающего устройства 7 вокруг оси 6 вращения, и выполненный, в частности, в виде колебательного приводимого во вращение приводного диска, а также соединительных элементов 27b, в частности, соединительных тяг, которые шарнирно соединяют отклоняющий привод 27а с сегментами 17 контура. Колебательное поворотное движение отклоняющего привода 27а, которое показано в данном случае изогнутой двойной стрелкой 28, через соединительные элементы 27b, которые повторяют указанное колебательное поворотное движение, что показано в данном случае двойной стрелкой 29, вызывает колебательное поворотное движение сегментов 17 контура, показанное двойной стрелкой 9'. При этом следует указать, что на фиг. 4 для наглядности представлена только одна из соединительных тяг 27b, однако, в действительности множество соединительных тяг 27b равномерно распределены по всему контуру, в частности, для каждого сегмента 17 контура предусмотрена одна соединительная тяга 27b.

Как показано на фигурах 2, 3 и 5, ситообразная обечайка 8 может быть по меньшей мере частично, а в данном случае и предпочтительно полностью иметь форму, по существу, усеченного конуса. Однако также возможно исполнение, по меньшей мере частично, по существу в форме конуса, пирамиды или усеченной пирамиды. Во всех этих случаях предпочтительно, если ситообразная обечайка 8 сужается от своего верхнего конца к своему нижнему концу, на котором может быть предусмотрено днище 19. По существу, ситообразная обечайка 8 также может иметь частично или полностью цилиндрическую форму. «По существу» означает, что радиально наружная и/или внутренняя поверхность ситообразной обечайки 8 может иметь незначительные отклонения от чистой формы конуса, усеченного конуса, пирамиды или усеченной пирамиды, что обусловлено, в частности, наложениями сегментов 17 контура, показанными на фигуре 3. Так, в особенно предпочтительном варианте осуществления, сегменты 17 контура в своем радиально наружном положении могут перекрываться между собой в окружном направлении. Наложение выгодно, во-первых, уменьшением потерь в зазорах, то есть убираемая культура и, в частности, незерновые компоненты не могут самостоятельно покидать просеивающее устройство 7 под действием центробежной силы через зазор, образующийся между соседними сегментами 17 контура. Кроме того, наложение гарантирует отсутствие мертвых зон (только вращательное движение ситообразной обечайки 8 без составляющей движения, направленной к оси 6 вращения), способных воспрепятствовать разрыхлению слоя убираемой культуры в этих зонах. Кроме того, в таких мертвых зонах нельзя было бы регулировать скольжение между убираемой культурой и ситообразной обечайкой 8, то есть траектории движения зерен будут короче, равно как и время пребывания в просеивающем устройстве 7. Таким образом, предложенное наложение также улучшает эффективность очистки.

При этом ситообразная обечайка 8 имеет описанную форму не постоянно, в частности форму конуса или цилиндра, а только в состоянии, в котором ее сегменты 17 контура находятся в своих радиально наружных положениях. При этом, в частности, внутренняя поверхность ситообразной обечайки 8 и/или внутренняя поверхность сегментов 17 контура в радиально наружном положении наклонена по отношению к оси 6 вращения, в частности, при исполнении в форме конуса, усеченного конуса, пирамиды или усеченной пирамиды, или параллельна оси 6 вращения, в частности, при исполнении в форме цилиндра. То же самое справедливо для соответствующих осей 18 поворота сегментов 17 контура, которые также могут быть наклонены по отношению к оси 6 вращения, в частности, при исполнении в форме конуса, усеченного конуса, пирамиды или усеченной пирамиды, или параллельны оси 6 вращения, в частности, при исполнении в форме цилиндра.

Сегменты 17 контура могут иметь плоскую внутреннюю и/или наружную поверхность или изогнутую внутреннюю и/или наружную поверхность. Внешняя поверхность в данном случае и преимущественно имеет изгиб, такой, что контур ситообразной обечайки 8, по существу, является равномерно круглым. Сегменты 17 контура, в зависимости от формы ситообразной обечайки 8, будут иметь, по существу, трапециевидную форму (фигуры 3 и 5) или, по существу, прямоугольную. В особенно предпочтительном варианте сегменты 17 контура равномерно распределены по контуру и образуют, в частности, вращательно-симметричную ситообразную обечайку 8, а согласно фигуре 3, например, ситообразную обечайку 8, вращательно-симметричную по пятнадцати порядкам.

Кроме того, на фигуре 2 также показано подающее устройство 20 для подачи убираемой культуры внутрь просеивающего устройства 7, и воздуходувное устройство 21, в данном случае и предпочтительно всасывающее воздуходувное устройство, предназначенное для создания воздушного потока 21а, в данном случае и предпочтительно проходящего через просеивающее устройство 7 под углом снизу вверх. Кроме того, показано отклоняющее устройство 22, в данном случае и предпочтительно выполненное вращающимся и предназначенное для отклонения и ускорения убираемой культуры, введенной в просеивающее устройство 7 с помощью подающего устройства 20 в радиальном направлении.

Подающее устройство 20 в данном случае и предпочтительно содержит канал 23 подачи, ориентированный в осевом направлении. Внутри канала 23 подачи расположен подающий шнек 24, который в данном случае, например, вращается в направлении, противоположном направлению вращения ситообразной обечайки 8 или просеивающего устройства 7, но способный также вращаться и в этом направлении. Вращательное движение подающего шнека 24 показано изогнутой стрелкой 25, направленной против часовой стрелки. Подающий шнек 24 транспортирует подлежащую разделению убираемой культуры в осевом направлении от верхнего конца просеивающего устройства 7 к нижнему концу просеивающего устройства 7.

На нижнем конце канала 23 подачи убираемая культура поступает во вращающееся просеивающее устройство 7, причем в данном случае убираемая культура сначала поступает на вращающееся отклоняющее устройство 22. Отклоняющее устройство 22, как показано на фигурах 2, 3 и 5, может представлять собой выбрасывающую тарелку 22а, которая на верхней стороне по меньшей мере на некоторых участках может иметь радиально проходящие перемычки 22b. В качестве альтернативы, отклоняющее устройство также может представлять собой ускоряющую тарелку с загнутыми краями, возможно объединенную с очищающей лопастью. По существу, также возможен вариант, в котором отклоняющее устройство 22 будет выполнено в виде плоской отбойной пластины, или днище 19 просеивающего устройства 7 будет выполнено в качестве отклоняющего устройства 22. Выбрасывающая тарелка 22а или очищающая лопасть при этом, в частности, находится на расстоянии в осевом направлении от канала 23 подачи и в данном случае и предпочтительно вращается в том же направлении, что и ситообразная обечайка 8, что предотвращает затормаживание убираемой культуры при ее столкновении с ситообразной обечайкой 8.

Отклоняющее устройство 22 выдавливает убираемую культуру под действием центробежных сил радиально наружу к ситообразной обечайке 8, где она ускоряется за счет колебательного движения сегментов 17 контура, в частности, в направлении оси 6 вращения. Благодаря такому импульсному перемещению убираемой культуры от ситообразной обечайки 8 в направлении оси 6 вращения зерно отделяется от незерновых компонентов, так как его вес превышает вес незерновых компонентов. После этого воздушный поток, создаваемый воздуходувным устройством 21, переносит незерновые компоненты вверх из просеивающего устройства 7, в то время как зерна падают на днище 19 в направлении силы G тяжести. Далее зерна, освобожденные от незерновых компонентов, под действием центробежных сил выводятся через просеивающие отверстия ситообразной обечайки 8 радиально наружу и, как описано выше, в данном случае и предпочтительно поступают на зерновой элеватор 15.

Иными словами, в данном случае и предпочтительно подающее устройство 20, воздуходувное устройство 21 и отклоняющее устройство 22 ориентированы относительно просеивающего устройства 7 таким образом, чтобы убираемая культура сначала поступала в осевом направлении в направлении нижнего конца или днища 19 просеивающего устройства 7, а затем отклонялась радиально наружу и ускорялась в области нижнего конца или днища 19. После этого по меньшей мере часть убираемой культуры отводится в осевом и/или параллельном направлении относительно внутренней поверхности ситообразной обечайки 8 от нижнего конца или днища 19, для чего необходимо обеспечить определенное скольжение между внутренней поверхностью ситообразной обечайки 8 и слоем убираемой культуры. В частности, это позволяет слою убираемой культуры «заползать» на внутреннюю поверхность ситообразной обечайки 8, в результате чего зерна, выбрасываемые колебательным движением внутрь просеивающего устройства 7, падают с различных высот или ступеней. Наконец, зерно проходит через ситообразную обечайку 8 радиально наружу, а незерновые компоненты отводятся на верхнем, удаленном от днища конце из просеивающего устройства 7, преимущественно, в осевом направлении, возможно также в меньшей степени в радиальном направлении. Для иллюстрации движения материала на фигуре 2 убираемая культура, введенная в просеивающее устройство 7, имеет обозначение УК, очищенное зерно - 3, а отделенные незерновые компоненты - НЗК.

Осевая протяженность ситообразной обечайки 8, которая в данном случае определяет высоту, может составлять, например, 0,70-1,30 м, предпочтительно, 0,80-1,20 м, особенно предпочтительно, 0,90-1,10 м. Максимальный внутренний диаметр ситообразной обечайки 8 на нижнем конце просеивающего устройства 7 составляет, например, 0,50-1,10 м, предпочтительно, 0,60-1,00 м, особенно предпочтительно, 0,70-0,90 м. На верхнем конце максимальный внутренний диаметр ситообразной обечайки 8 может составлять 1,40-2,00 м, предпочтительно, 1,50-1,90 м, особенно предпочтительно, 1,60-1,80 м. Под максимальным внутренним диаметром многоугольной или некруглой ситообразной обечайки 8 понимают максимальную протяженность, перпендикулярную оси 6 вращения и проходящую через ось 6 вращения.

Угол поворота сегментов 17 контура при их колебательном движении может составлять 1-15°, предпочтительно, 1-10°, особенно предпочтительно, 3-6°. Длина траектории поворота удаленного от оси поворота конца сегмента 17 контура, то есть участка сегмента 17 контура, проходящего наибольшее расстояние при совершении колебательного движения, составляет, например, 10-200 мм, предпочтительно, 30-150 мм, особенно предпочтительно, 40-140 мм.

В частности, управляющее устройство 26 предложенного зерноуборочного комбайна 1 позволяет устанавливать следующие особенно предпочтительные диапазоны кинематических параметров очищающего устройства 5 или просеивающего устройства 7. В нормальном режиме работы очищающего устройства 5 частота вращения просеивающего устройства 7 составляет, в частности, 50-250 об/мин, предпочтительно, 50-200 об/мин, более предпочтительно, 100-150 об/мин. Частота колебательного движения ситообразной обечайки 8 или сегментов 17 контура составляет, в частности, 1-30 Гц, предпочтительно, 1-15 Гц, более предпочтительно, 5-10 Гц. Частота вращения отклоняющего устройства 22 составляет, в частности, 100-300 об/мин, предпочтительно, 100-250 об/мин, особенно предпочтительно, 150-200 об/мин. В частности, частота вращения отклоняющего устройства 22 превышает частоту вращения просеивающего устройства 7 или ситообразной обечайки 8. В частности, воздуходувное устройство 21 настраивают таким образом, чтобы частота вращения крыльчатки составляла 150-350 об/мин, предпочтительно, 200-350 об/мин, более предпочтительно, 250-300 об/мин. Скорость потока воздуходувного устройства, в частности, составляет 0,5-2,5 м/с, предпочтительно, 0,5-2,0 м/с, более предпочтительно, 1,0-1,5 м/с.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 зерноуборочный комбайн

2 поле

3 втягивающее устройство

4 молотильное устройство

5 очищающее устройство

6 ось вращения

7 просеивающее устройство

8 ситообразная обечайка

9 стрелка, указывающая на колебательное движение ситообразной обечайки

9' стрелка, указывающая на колебательное движение сегментов контура

10 стрелка, указывающая на вращательное движение ситообразной обечайки

11 навесной агрегат

12 жатка

13 наклонная камера

14 сепарирующее устройство

15 зерновой элеватор

16 зерновой бункер

17 сегменты контура

18 оси поворота

19 днище

20 подающее устройство

21 воздуходувное устройство

21а поток воздуха

22 отклоняющее устройство

22а выбрасывающая тарелка

22b перемычки

23 канал подачи

24 подающий шнек

25 стрелка, указывающая на вращательное движение подающего шнека

26 управляющее устройство

27 отклоняющее устройство

27а отклоняющий привод

27b соединительный элемент

28 стрелка, указывающая на колебательное движение отклоняющего привода

29 стрелка, указывающая на колебательное движение соединительного элемента

G направление силы тяжести

УК подлежащая разделению убираемая культура

З часть зерна

НЗК часть незерновых компонентов

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Зерноуборочный комбайн содержит втягивающее устройство для приема убираемой культуры с поля, молотильное устройство для отделения зерен от убираемой культуры и, тем самым, создания первой части убираемой культуры, содержащей преимущественно зерно, и второй части убираемой культуры, содержащей преимущественно солому. После молотильного устройства расположено очищающее устройство для разделения убираемой культуры и, тем самым, отделения зерна от незерновых компонентов. Очищающее устройство содержит просеивающее устройство, выполненное с возможностью вращения вокруг оси вращения и содержащее по меньшей мере частично ситообразную обечайку, проходящую в окружном направлении вокруг оси вращения. Разделение предусмотрено за счет наложения вращательного движения и колебательного движения ситообразной обечайки таким образом, чтобы колебательное движение было направлено поперек оси вращения просеивающего устройства. Ось вращения просеивающего устройства проходит в направлении силы тяжести или наклонена относительно направления силы тяжести. Колебательное движение предусмотрено за счет сегментирования ситообразной обечайки в окружном направлении и поворота каждого сегмента контура ситообразной обечайки вокруг оси поворота, назначенной соответствующему сегменту контура. Обеспечивается оптимизация эффективности очистки обмолоченной убираемой культуры. 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Зерноуборочный комбайн, содержащий втягивающее устройство (3) для приема убираемой культуры с поля (2), молотильное устройство (4) для отделения зерен от убираемой культуры и, тем самым, создания первой части убираемой культуры, содержащей преимущественно зерно, и второй части убираемой культуры, содержащей преимущественно солому, и расположенное после молотильного устройства (4) очищающее устройство (5) для разделения убираемой культуры и, тем самым, отделения зерна от незерновых компонентов, причем очищающее устройство (5) содержит просеивающее устройство (7), выполненное с возможностью вращения вокруг оси (6) вращения и содержащее по меньшей мере частично ситообразную обечайку (8), проходящую в окружном направлении вокруг оси (6) вращения, причем разделение предусмотрено за счет наложения вращательного движения и колебательного движения ситообразной обечайки (8) таким образом, чтобы колебательное движение было направлено поперек оси (6) вращения просеивающего устройства (7), причем колебательное движение предусмотрено за счет сегментирования ситообразной обечайки (8) в окружном направлении и поворота каждого сегмента (17) контура ситообразной обечайки (8) вокруг оси (18) поворота, назначенной соответствующему сегменту (17) контура, отличающийся тем, что ось (6) вращения просеивающего устройства (7) проходит в направлении (G) силы тяжести или наклонена относительно направления (G) силы тяжести.

2. Комбайн по п. 1, отличающийся тем, что соответствующая ось (18) поворота и ось (6) вращения расположены в одной общей плоскости.

3. Комбайн по п. 1 или 2, отличающийся тем, что просеивающее устройство (7) имеет днище (19), перпендикулярное направлению вращения.

4. Комбайн по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что ситообразная обечайка (8) по меньшей мере частично имеет, по существу, форму конуса, усеченного конуса, пирамиды или усеченной пирамиды, причем она сужается к своему нижнему концу или по меньшей мере частично имеет, по существу, форму цилиндра, и/или сегменты (17) контура выполнены с возможностью переведения в положение, в котором ситообразная обечайка (8) по меньшей мере частично имеет, по существу, форму конуса, усеченного конуса, пирамиды или усеченной пирамиды, причем она сужается к своему нижнему концу или по меньшей мере частично имеет, по существу, форму цилиндра.

5. Комбайн по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что внутренняя поверхность ситообразной обечайки (8) и/или внутренняя поверхность сегментов (17) контура в их радиально наружном положении и/или соответствующая ось (18) поворота наклонена к оси (6) вращения просеивающего устройства (7) или проходит параллельно оси (6) вращения просеивающего устройства (7).

6. Комбайн по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что сегменты (17) контура имеют прямую или изогнутую внутреннюю поверхность и/или сегменты (17) контура имеют, по существу, прямоугольную или трапециевидную внутреннюю поверхность.

7. Комбайн по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что сегменты (17) контура выполнены заменяемыми и/или регулируемыми по отдельности.

8. Комбайн по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что сегменты (17) контура перекрываются между собой в окружном направлении в их радиально наружном положении.

9. Комбайн по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что сегменты (17) контура шарнирно соединены друг с другом и/или предусмотрено синхронное осуществление колебательных движений сегментов (17) контура.

10. Комбайн по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что очищающее устройство (5) содержит подающее устройство (20) для подачи убираемой культуры внутрь просеивающего устройства (7) и/или воздуходувное устройство (21) для создания потока воздуха через просеивающее устройство (7).

11. Комбайн по п. 10, отличающийся тем, что подающее устройство (20) очищающего устройства (5) для подачи убираемой культуры внутрь просеивающего устройства (7) содержит осевой канал (23) подачи и/или выполненный с возможностью вращения и проходящий в осевом направлении подающий шнек (24).

12. Комбайн по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что очищающее устройство (5) содержит внутри просеивающего устройства (7) отклоняющее устройство (22) для отклонения и ускорения убираемой культуры, введенной в просеивающее устройство (7), в радиальном направлении.

13. Комбайн по п. 12, отличающийся тем, что отклоняющее устройство (22) содержит выполненную с возможностью вращения выбрасывающую тарелку (22a) с расположенными с верхней стороны и проходящими по меньшей мере частично в радиальном направлении перемычками (22b) или выполненную с возможностью вращения очищающую лопасть и соответствующую ускоряющую тарелку.

14. Комбайн по п. 13, отличающийся тем, что выбрасывающая тарелка (22a) или очищающая лопасть расположена на расстоянии от канала (23) подачи в осевом направлении и/или соединена без возможности вращения с подающим шнеком (24).

15. Комбайн по одному из пп. 12-14, отличающийся тем, что подающее устройство (20), воздуходувное устройство (21) и/или отклоняющее устройство (22) расположены относительно просеивающего устройства (7) таким образом, чтобы убираемая культура сначала поступала в осевом направлении в направлении нижнего конца просеивающего устройства (7), затем отклонялась радиально наружу в области нижнего конца просеивающего устройства (7), после чего по меньшей мере часть убираемой культуры отводилась в осевом направлении и/или параллельно внутренней поверхности ситообразной обечайки (8) от нижнего конца просеивающего устройства (7), причем в конечном итоге зерно поступает радиально наружу через ситообразную обечайку (8), а незерновые компоненты на верхнем конце просеивающего устройства (7) выводятся из него.

16. Комбайн по п. 1, отличающийся тем, что колебательное движение направлено к оси (6) вращения перпендикулярно или под углом, не равным 90°.

17. Комбайн по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что радиальное положение оси (6) вращения просеивающего устройства (7) при колебательном движении ситообразной обечайки (8) неизменно относительно молотильного устройства.