ТЕРЕБИЛКА ЛЬНА Российский патент 2023 года по МПК A01D45/06 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при уборке льна-долгунца.

Производственный опыт показывает, что рабочие органы льноуборочных машин неодинаково воздействуют на различные участки стеблей по высоте растений. Наибольшим механическим воздействиям подвержены середины стеблей, контактирующие с ремнями теребильных секций, а также вершинные части растений при отделении от них семенных коробочек. В результате таких воздействий в стеблевой конструкции появляются микротрещины, через которые внутрь растения проникает пектинразлагающая микрофлора, и начинается процесс мацерации тканей стебля с высвобождением льноволокна. Напротив, необработанная и сохранившая свою целостность комлевая часть растения может находиться в жизнеспособном состоянии до 40 дней и более, совсем не подвергаясь вылежке. При этом затягиваются сроки уборки, а при переработке такой льнотресты снижается выход и качество наиболее ценного длинного волокна. Одним из главных путей решения данной проблемы является плющение нижней (комлевой) части стеблей льна при уборке посевов [1 с. 5].

Известен льноуборочный комбайн [2], содержащий с его боковой стороны секционный теребильный аппарат, выводящее устройство, выполненное в виде контактирующих между собой ремней, установленных на ведущих и ведомых шкивах, зажимной транспортер, очесывающий аппарат и расстилочный щит, в котором перед очесывающим аппаратом смонтированы плющильные вальцы.

Положительным отличием известного льноуборочного комбайна является наличие аппарата для плющения, комлевой части растений, надежно выполняющего свой технологический процесс. Однако бесконтрольное движение растительной массы к поверхности поля по пассивной поверхности расстилочного щита с резким изменением траектории указанного движения на 90 градусов может вызвать заметное ухудшение структурных параметров расстилаемой ленты стеблей со снижением выхода длинного волокна. Такое явление обусловлено воздействиями колебаний машины и ветровой нагрузки на стеблевую массу, находящуюся в свободном состоянии после выхода из зажимного транспортера.

Известна машина для уборки льна [3], содержащая теребильный аппарат, транспортер для передачи ленты льна на расстил, плющильный аппарат и устройство для расстила ленты льна, в которой ручей последнего устройства выполнен из нескольких участков, первый из которых примыкает к транспортеру для передачи ленты на расстил, второй выполнен по дуге окружности, а последний направлен в продольно-вертикальной плоскости машины к почве, причем плющильные вальцы расположены в зоне первого участка.

Положительным в известной машине [3] является принудительный характер процесса расстила стеблевой массы на всех участках ее движения к поверхности поля, что способствует повышению качества разостланных лент растений льна и увеличению выхода длинного волокна при переработке тресты на льнозаводе.

Недостатком машины для уборки льна является сложность траектории движения ленты: льна на расстил, что ухудшает стабильность движения ремней в ручье расстилочного устройства со снижением технологической надежности этого устройства, плющильного аппарата и всей машины в целом.

Общим недостатком, известного льноуборочного комбайна [2] и машины [3] для уборки льна является то, что при своей работе они относят ленту стеблей на значительное расстояние в левую сторону от места вытеребленного стеблестоя. Поэтому при организации уборочных работ с помощью таких машин возникает необходимость разбивки поля на загоны с формированием между ними проходов, незасеянных льном. При этом площадь поля, оставленная под проходы, не будет участвовать в получении льнопродукции. Вместе с тем на указанной площади надо выполнять все необходимые для льна операции основной обработки почвы и подготовки ее к посеву, что потребует невозвратимых затрат и снизит рентабельность отрасли. Кроме того, при работе на крайних загонах первые ленты вытеребленных растений будут расстилаться за пределами поля и в большинстве случаев окажутся на поверхности внутрихозяйственных полевых дорог и непригодными для дальнейшей обработки.

Известны теребилки западноевропейских фирм U/20PY, U22.HY, GE-220 [4 с. 5 2], содержащие теребильный аппарат с оборачивающим транспортером, плющильный аппарат и расстилочное ременно-роликовое устройство.

Положительным отличием известных теребилок [4] является прямоточное расположение всех технологических элементов машины, что обеспечивает укладку ленты вытеребленных растений на тот же участок поля, где они располагались в виде стеблестоя. Таким образом исключается необходимость формирования проходов между загонами, незасеянных льном, и льнопродукция будет получена со всей обрабатываемой площади поля. Кроме того, вследствие особенностей исполнения теребильного аппарата, указанные теребилки успешно работают при уборке полеглого льна.

Недостатком западноевропейских теребилок является то, что завершающая фаза движения ленты вытеребленных растений к поверхности поля происходит с большой высоты в свободном состоянии стеблевой массы после выхода ее из расстилочного устройства. Бесконтрольное падение растений с большой высоты при неизбежных колебаниях машины и возникновении ветровой нагрузки ухудшает качество разостланных лент, снижая тем самым выход длинного волокна при переработке тресты на льнозаводе.

Известна также фронтальная теребилка отечественного производства ЛТС-1,65 [5 с. 122], содержащая теребильный аппарат с оборачивающим транспортером, выполненные по принципу известных машин [4], плющильный аппарат, расстилочный и прижимной транспортеры, оборудованные колковыми ремнями.

Положительным является то, что теребилка ЛТС-1,65 содержит прижимной транспортер, продолжающий сопровождение стеблей к поверхности поля после выхода их из расстилочного транспортера.

Общим недостатком машин [4, 5] является расположение плющильного аппарата в зоне перехода стеблей из оборачивающего транспортера в расстилочное устройство, где происходит резкое изменение траектории движения стеблевой массы. Растения в этом месте выходят из зажима ремней оборачивающего транспортера с большой скоростью (4…5,5 м/с) и продолжают свое движение в свободном состоянии. Возникающая при этом сила инерции способствует сохранению направления движения растительной массы, что затрудняет вход стеблей в зажим плющильных вальцов, не совпадающий с траекторией указанного движения, со снижением технологической надежности переходной зоны с плющильным аппаратом.

К другому общему недостатку известных теребилок [4, 5] следует отнести конструкцию расстилочного транспортера, выполненного из направляющего металлического щита и одного ремня с шипами, рабочая ветвь которого имеет прямолинейную форму и значительную длину. Ремень расстилочного устройства при перемещении стеблевой массы прижимает ее к металлической поверхности щита, а шипы внедряются в ленту. В большинстве случаев точка воздействия шипов отклоняется от центра тяжести каждого растения в сторону вершин или комлей. При этом возникает разность изгибающих моментов на противоположных концах стеблей из-за сил их трения о направляющий щит, что вызывает перекос растений в перемещаемой ленте.

Указанные недостатки в своей совокупности снижают выход и качество волокнистой продукции.

Наиболее близкой по технической сущности и поставленным техническим задачам к предлагаемой является теребилка льна [6], содержащая теребильный аппарат, состоящий из секций с ремнями, огибающими шкивы и ролики, сходящимися попарно, и размещенные сзади секций сдваивающе-оборачивающий транспортер и расстилочное ременно-роликовое устройство, в которой расстилочное устройство выполненно из двух охватывающих шкивы и ролики ремней, внутренние ветви которых соприкасаются по кривой линии выпуклостью вверх.

Положительным в известной теребилке льна [6] является то, что при работе расстилочного устройства, выполненного из двух ремней, внутренние ветви которых соприкасаются по кривой линии выпуклостью вверх, стеблевая масса на всем пути своего движения будет зажата между двумя ремнями. Благодаря этому не будут увеличиваться растянутость и угол отклонения стеблей в ленте.

Недостатками известной теребилки [6] являются отсутствие плющильного аппарата и значительная высота полета стеблей в свободном состоянии до поверхности поля после выхода из зажима ремней расстилочного устройства. Отсутствие плющения комлевой части стеблей при тереблении растений не позволит получить волокнистую продукцию более высокого качества, а большая высота свободного полета растительной массы вызовет увеличение растянутости ленты и перекосов в ней стеблей под воздействием ветровой нагрузки и колебаний машины.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности теребилок льна.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что в теребилке льна, содержащей теребильный аппарат, состоящий из секций с ремнями, огибающими шкивы и ролики, сходящимися попарно, и размещенные сзади секций сдваивающе-оборачивающий транспортер и расстилочное ременно-роликовое устройство, выполненное из двух охватывающих шкивы и ролики ремней, внутренние ветви которых соприкасаются по кривой линии выпуклостью вверх, согласно предлагаемому изобретению, лента растений после выхода из расстилочного ременно-роликового устройства затягивается в смонтированный после него аппарат для плющения комлевой части растений с последующим движением обработанной ленты растений к поверхности поля.

Положительный технический результат заключается в повышении качества и увеличении сбора волокнистой продукции, убранной предлагаемой теребилкой льна. Результат достигается благодаря плющению комлевой части стеблей при тереблении растений и уменьшению высоты свободного полета ленты стеблей за счет установки плющильных вальцов после расстилочного ременно-роликового устройства.

При предлагаемом исполнении теребилки льна, когда лента растений после выхода из расстилочного ременно-роликового устройства затягивается в смонтированный после него аппарат для плющения комлевой части растений с последующим движением обработанной ленты растений к поверхности поля, повышение качества и увеличение сбора волокнистой продукции, убранной предлагаемой теребилкой льна, произойдет за счет того, что будет выполнено плющение комлевой части стеблей при тереблении растений и уменьшена высота свободного полета ленты стеблей за счет установки плющильных вальцов после расстилочного ременно-роликового устройства на пути движения ленты к поверхности поля. Таким образом, благодаря плющению в комлевой части растений начнется без запаздывания процесс мацерации тканей стебля с высвобождением льноволокна, что окажет положительное влияние на равномерность протекания вылежки по длине стебля с повышением качества волокнистой продукции. Установка плющильных вальцов после расстилочного ременно-роликового устройства снизит высоту бесконтрольного движения стеблевой массы к поверхности поля и тем самым уменьшит влияние ветровой нагрузки и колебаний машины на качество расстилаемой ленты растений, что увеличит выход длинного волокна при переработке тресты на льнозаводе.

Изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг. 1 изображена схема теребилки льна, вид сбоку;

и на фиг. 2 - то же, вид по стрелке А на фиг. 1.

Теребилка льна содержит двухсекционный теребильный аппарат 1, сдваивающе-оборачивающий транспортер 3, расстилочное ременно-роликовое устройство 7 и двухвальцовый плющильный аппарат 14. Все указанные рабочие органы последовательно смонтированы на поворотной раме 6. Поворотная рама 6 установлена шарнирно на несущей раме 18 с возможностью регулировки рабочей высоты теребления и перевода указанных рабочих органов теребилки в транспортное положение при помощи гидроцилиндра 19. Несущая рама 18 имеет колесный ход 17. Привод рабочих органов теребилки осуществляется от вала отбора мощности трактора с помощью карданных валов, шестеренных и цепных передач или с применением гидропривода (на схеме не показаны).

Аппарат 1 объединяет в себе две теребильные секции 22, 23, расположенными симметрично относительно продольной оси технологической схемы машины. Каждая секция состоит из двух теребильных ручьев, которые образованы теребильными ремнями 2, огибающими систему шкивов и роликов, и делителей 21.

Делители 21 представляют собой пятигранные клинья, выполненные из металлических прутков.

Оборачивающий транспортер 3 состоит из двух перекрестных на 90 градусов ремней 4 и 5, огибающих шкивы и ролики.

Расстилочное ременно-роликовое устройство 7 представляет собой транспортер, образованный рабочими поверхностями двух ремней 8 и 20. Оба ремня огибают ведущие (ведомые) шкивы и отклоняющие ролики. Внутренние ветви ремней 8 и 20 соприкасаются по кривой линии, которая обращена выпуклостью вверх. Ниже выходного конца расстилочного устройства 7 на раме 6 закреплен плющильный аппарат 14 и направляющий щит 15.

Аппарат 14 состоит из двух, расположенных один над другим, обрезиненных плющильных вальцов 13 и 16, объединенных между собой рамной конструкцией 10 и прижатых друг к другу с помощью пружин 12. Оба вальца приводятся во вращательное движение. Нижний плющильный валец 16 установлен жестко на поворотной раме 6 и получает вращение через цепную передачу 24 от вала, приводящего в движение ведущий шкив нижнего ремня 20 расстилочного устройства 7. Вращательное движение верхний валец 13 получает от нижнего вальца 16 через шестеренную 25 и карданную 26 передачи. Верхний валец 13 кроме вращательного движения имеет две степени свободы относительно нижнего вальца 16.

Дополнительные степени свободы перемещения верхнего плющильного вальца 13 необходимы для копирования изменений толщины ленты стеблей как по длине, так и по ширине слоя. Такая подвижность верхнего вальца 13 обеспечивается за счет шарнирных соединений 9 рамной конструкции 10. Силу прижатия плющильных вальцов друг к другу создают пружины 12 с возможностью ее регулировки при помощи винтовых механизмов 11.

Теребилка льна работает следующим образом.

Перед началом работы машины устанавливают с помощью гидроцилиндра 19 теребильный аппарат 1 на нужную высоту. Следует иметь ввиду, что при уборке короткостебельного или полеглого льна аппарат 1 опускают на минимальную высоту.

Для выполнения технологического процесса включают привод рабочих органов и начинают поступательное движение агрегата. При движении теребилки ее делители 21 разделяют стеблестой растений льна, формируя четыре одинаковых потока - по два в каждой секции. Ремни 2 и шкивы зажимают стебли между своими рабочими поверхностями и при движении машины вперед вытеребливают растения из почвы. Поскольку теребильные ручьи в каждой секции сходятся, то потоки растений, выходящих их этих ручьев, объединяются в один поток. После объединения сдвоенные потоки из правой и левой теребильных секций объединяются еще раз, образуя полноценную ленту из растений, вытеребленных со всей ширины захвата машины.

Сформированная из всех четырех потоков лента растений льна захватывается ремнями 4 и 5 сдваивающе-оборачивающего транспортера 3, зажимается между ними и перемещается в направлении к расстилочному ременно-роликовому устройству 7. При перемещении ленты вместе с ремнями 4 и 5 транспортера 3 происходит оборот ее из вертикальной плоскости в горизонтальное положение. После такого оборота лента выходит из оборачивающего транспортера 3 и захватывается ремнями 20 и 8 расстилочного устройства 7. Поскольку внутренние ветви ремней 20 и 8 расстилочного устройства 7 соприкасаются по кривой линии выпуклостью вверх, то переход ленты из одного устройства в другое происходит плавно без резких изменений направления движения каждого растения. Далее ремни 20 и 8 расстилочного устройства 7 также плавно и принудительно направляют ленту растений в сторону поверхности поля. Постоянный зажим растений между ремнями 20 и 8 сохраняет их взаиморасположение на всем пути следования до выхода из устройства 7. После выхода из расстилочного устройства 7 лента растений затягивается в пространство между вращающимися вальцами 16 и 13 плющильного аппарата 14, что удлиняет путь принудительного движения и сокращает траекторию свободного полета растений до поверхности поля. Плющильные вальцы под действием нажимных пружин 12 формируют микротрещины в конструкции стеблей. Обработанная плющильным аппаратом лента растений, освободившись из зажима вальцов, совершает остаток своего движения к поверхности поля по расстилочному щиту под действием силы тяжести.

Таким образом, плющение комлевой части растений обеспечит своевременное начало и равномерное протекание процесса мацерации по длине стебля с повышением качества волокнистой продукции. Установка плющильных вальцов после расстилочного ременно-роликового устройства снизит высоту свободного полета стеблевой массы к поверхности поля и тем самым уменьшит влияние ветровой нагрузки и колебаний машины на качество расстилаемой ленты растений, что увеличит выход длинного волокна при переработке тресты на льнозаводе.

Список использованных источников:

1. Ковалев М.М., Козлов В.П. Плющильные аппараты льноуборочных машин (конструкция, теория и расчет): Монография. - Тверское областное книжно-журнальное издательство, 2002. - 208 с.

2. А.С. 1746932 СССР, МКИ A01D 45/06. Льноуборочный комбайн. / Н.Н. Быков, М.М. Ковалев и С.В. Виноградов. №4778975/15, заявл. 08.01.90, опубл. 15.07.1992. Бюл. №26.

3. Патент 2236111 РФ, МКИ A01D 45/06 Машина для уборки льна / Смирнов Н.А., Зинцов А.Н., Соколов В.Н. №2001106855/12, заявл. 13.03.2001, опубл. 20.09.2004. Бюл. №26.

4. Зинцов А.Н. Обоснование и разработка процессов и машин для раздельной уборки льна-долгунца: дисс. … докт. техн. наук. М., 2007. - 347 с.

5. Колчина, Л.М., Ковалев М.М. Опыт освоения прогрессивных технологий и технических средств для уборки и первичной переработки льна-долгунца: Науч. аналит. обзор. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2008 - 152 с.

6. Патент 2486741 РФ, МПК A01D 45/06. Теребилка льна / Н.А. Смирнов, Е.В. Меркурьев, В.Н. Соколов, №2011140292/13, заявл. 04.10.2011, опубл. 10.07.2013. Бюл. №19.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Теребилка льна содержит теребильный аппарат (1), состоящий из секций (22 и 23) с ремнями (2), огибающими шкивы и ролики, сходящимися попарно. Сзади секций (22 и 23) размещены сдваивающе-оборачивающий транспортер (3) и расстилочное ременно-роликовое устройство (7), выполненное из двух охватывающих шкивы и ролики ремней, внутренние ветви которых соприкасаются по кривой линии выпуклостью вверх. Лента растений после выхода из расстилочного ременно-роликового устройства (7) затягивается в смонтированный после него аппарат (14) для плющения комлевой части растений с последующим движением обработанной ленты растений к поверхности поля. Обеспечивается повышение эффективности теребилок льна. 2 ил.

Теребилка льна, содержащая теребильный аппарат, состоящий из секций с ремнями, огибающими шкивы и ролики, сходящимися попарно, и размещенные сзади секций сдваивающе-оборачивающий транспортер и расстилочное ременно-роликовое устройство, выполненное из двух охватывающих шкивы и ролики ремней, внутренние ветви которых соприкасаются по кривой линии выпуклостью вверх, отличающаяся тем, что лента растений после выхода из расстилочного ременно-роликового устройства затягивается в смонтированный после него аппарат для плющения комлевой части растений с последующим движением обработанной ленты растений к поверхности поля.