Выкапывающий орган роторной клубнекорнеплодоуборочной машины Советский патент 1993 года по МПК A01D19/04 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и является комплектующей частью роторных машин для уборки клубней картофеля и батата, корнеплодов сахарной и кормовой свеклы и т.п., а также для окультуривания и очистки от камней и других твердых предметов верхнего плодоносного слоя почвы.

Целью изобретения является повыше ние производительности и надежности работы клубнекорнеплодоуборочной машины за счет повышения эффективности разрыхления почвы и расчистки пути для движения выступающих за пределы ротора элементов клубнекорнеплодоуборочных машин, устранение условий повреждения клубнекорнеп- лодов.

На фиг.1 изображен выкапывающий орган, общий вид, разрез; на Лиг.2 - вид А на фиг.1 (на передний торец); н i фиг.З - вид Б на фиг (на сошники и зуб .. на наружной конической поверхности); н, .4 - вид В на фиг.2 (на сошники и зубья L т внутренней цилиндрической поверхнос ; кольца); на фиг. 5 - вид Г на фиг. 3 (на то t сошника и зуба); на фиг.6 - сечение а фиг.З (по

сошникам и зубьям); на фиг.7 - сечение Е-Е на фиг.З (по соединению и взаимодействию выкапывающего органа с ротором).

Выкапывающий орган содержит опор- ноприсоединительное кольцо 1, имеющее внутреннюю цилиндрическую поверхность 2, с цилиндрическим уступом 3 и элементами 4 крепления на роторе 5, в задней части ее, наружную коническую поверхность б с основанием по заднему торцу и заточенной острой кромкой 7 по переднему торцу; наружные 8 и внутренние 9 сошники-отвалы, расположенные на наружной конической 6 (фиг.З) и внутренней цилиндрической 2 (фиг.4), поверхностях кольца 1, с одинаковыми шагом по радиально-спиральным образующим от переднего торца в направлении, противоположном направлению вращения ротора 5, и под острым углом у к торцу; наружные 10 и внутренние 11 зубья-рыхлители почвы, расположенные по периметру переднего торца кольца 1 (фиг.2), на наружной конической 6 и внутренней цилиндрической 2 (фиг.З, 4) поверхностях между сошниками-отвалами 8,9 по радиально-спиральным образующим, параллельным обра00 U)

ю ю о

зующим сошников-отвалов 8, 9, острые режущие кромки 12, на наружных сошниках 8 и зубьях 10 под углом а (фиг.5), на внутренних сошниках и зубьях 11 под углом передним торцам 13, и на передних наружных участках 14, и отражающие скосы 15, на наружных сошниках 8 и зубьях 10 под углом 6 (фиг.6), на внутренних сошниках 9 и зубьях 11 под углом е, на всей остальной длине переходов от задних спирально-отвальных 16 к наружным коническим 17, и цилиндрическим 18 поверхностям наружных 8, 10 и внутренних 9, 11 сошников и зубьев. Выкапывающий орган закреплен на наружной поверхности ротора 5, элементами крепления 4 своего цилиндрического уступа 3 (фиг.7). Каждая пара наружных сошников 8 и зубов 10 и соответствующая им в радиальном положении внутренних сошника 9 и зуба 11 выполнены в одних и тех же радиально-спиральных образующих, а к передним торцам каждой пары их на всю сум- марную высоту S + h припаяны твердосплавные лезвия 19,

Передние торцы 13 наружных сошников-отвалов 8 и зубьев-рыхлителей 10 заточены под углом т (фиг.1, 7) к радиально-осевой плоскости торца ротора 5, а внутренних 9, 11 - под углом //. Ротор 5 закреплен на подшипниках качения в корпусе 20 выкапывающего механизма клубне- корнеплодоуборочной машины и имеет защитные уплотнения 21, изолирующие закрытое пространство 22 между ротором 5 и корпусом 20 и защищающие ого от проникновения пыли, влаги и грязи и от вытекания смазки (фиг.7). Передний торец 23 корпуса 20 имеет форму усеченного конуса, малое основание которого является торцем 23. Размер его диаметра равен размеру диаметра заднего торца кольца 1. Размер диаметра, по коническим поверхностям 17 наружных сошников 8 и зубьев 10 da равен размеру диаметра максимально выступающей поверхности корпуса 20, Размер диаметра вписанной окружности по цилиндрическим поверхностям 18 внутренних сошников 19 и зубьев 11 di больше диаметра цилиндра залегания клубнекор- неплодов в почве по оси грядок и равен размеру диаметра окружности, вписанной во внутренние спирально-винтовые выступы 24 ротора 5,

Предлагаемый выкапывающий орган работает следующим образом.

Под действием централизованного привода клубнекорнеплодоуборочной машины корпус 20 выкапывающего механизма вместе с ротором 5 движется вперед, в направлении по стрелке и.

Одновременно ротор 5 вместе с выкапывающим органом вращается в корпусе 20

по стрелке а.

Острая кромка 7, заточенного переднего тока кольца 1, режущие кромки 12 передних торцев 13, заточенные под углом у к диаметральноторцевой плоскости, перпендикулярно оси короны, передних наружных участков 14. наружных, заточенных под углом а, и внутренних, заточенных под углом fi сошников 8, 9 и зубьев 10, 11 внедряются в почву в направлении стрелки И, и вырезают из почвы цилиндрическую полость с наружным диаметром d2, внутренним диаметром di и радиальной высотой t (фиг.2). Эти режущие кромки вырезают из почвы стружку, толщина которой равна величине

подачи корпуса 20 с ротором 5 в пересчете на один зуб каждого сошника отвала 8, 9 и зуба-рыхлителя 10, 11, а ширина - суммарной высоте S + h лезвий 19 сошников 8. 9 и зубьев 10, 11.

Режущие острые кромки 12 передних торцев 13 углами а и /, углами у, передних участков 14 сошников 8,9 и зубьев 10, 11 и заточенная острая кромка 7 переднего торца кольца 1 взаимодействуют с вырезаемой

ими почвой подобно пуансонов с матрицами, разрезают на мелкие части встречные корни и стебли растений, твердые предметы, разрыхляюти перемешиваютсрезанную стружку.

Под действием встречного потока и задних спирально-отвальных поверхностей 16, сошников 8, 9 и зубьев 10, 11 в цилиндрической полости почва разделяется по кромке 7 кольца 1, на два цилиндрических

потока: наружный, передвигающийся в направлении стрелки б, по наружной конической поверхности 6 и внутренней - по внутренней цилиндрической поверхности 2 кольца 1,

Наружный поток почвы в пределах полости, образованной наружными коническими поверхностями 17 сошников-отвалов 8 и под действием задних спирально-отвальных поверхностей 16 скользит внутренней своей частью по конической поверхности 6 кольца 1 по торцу 23 корпуса 20, перемещается в направлении, противоположном направлению движения корпуса 20, и под действием центробежных сил и сил

давления спиральных скосов 15, направленных по стрелке г в радиальном и по стрелке в - в окружном направлении, разрушает слежавшуюся наружную оболочку почвы на поверхностях грядки и выбрасывается в междурьядье. Спиральные скосы 15, действующие на поток почвы под углом д, усиливают скорость выброса этого потока почвы. Корпус 20 с ротором 5 свободно проходит через пустоту этой полости. Более того, сошники-отвалы 8 ввинчиваются в почву и увлекают за собой в направлении по стрелке И, корону сошников с ротором 5 и корпусом 20 выкапывающего механизма машины.

Внутренний поток почвы также перемещается в направлении стрелки б в пределах цилиндрической поверхности 18 по размеру цилиндра di (фиг.2) под действием задних спирально-отвальных поверхностей 16 сошников-отвалов 9 и зубьев 11, скользит своей наружной поверхностью по цилиндрической поверхности 2 кольца 1 и под действием сил давления встречного потока массы почвы, задних спирально-отвальных поверхностей 16 и отражающих скосов 15, действующих на почву под углом Ј, в окружном направлении по стрелке ж и в радиальном по стрелке е, давит на объем плодоносной массы почвы в пределах диаметра di, скручивает, разрыхляет и проталкивает его в транспортный цилиндр ротора 5, который своими спирально-винтовыми выступами 24 транспортирует его в сепаратор очистки клубнекорнеплодов от почвы. При этом форма и состояние родных гнезд клубнекорнеплодов в почве не нарушается, а сами клубнекорнеплоды, их мякоть и кожица не повреждаются.

Наружные и внутренние зубья 10, 11 выполнены короткими по длине и расположены между каждой парой- смежных сошников 8, 9 по несколько штук. На фиг.З, 4 условно показано по одному зубу 10. Они вырезают из почвы стружку, которая, достигнув заднего торца зуба, резко переходит с поверхностей 14, 15, 16 зуба на поверхности 15, 16 сошников-отвалов 8, 9, изгибается и разрушается в мелкую, рыхлую структуру.

Спирально-отвальные поверхности 16 и поверхности скосов 15 внутренних сошников-отвалов 9 выполнены на всю длину h, цилиндрической поверхности 2 кольца 1, а на наружных 8 - на всю длину I, от переднего до заднего торца на наружной конической поверхности 6. Они перекрывают друг друга как по окружности, так и в осевом направлении и представляет собой ребра жесткости кольца 1, делают пустотелый выкапывающий орган легким и прочным, он эффективно переносит разрыхленную почву на всей длине I и И.

Элементы 4 крепления, выполненные на поверхности цилиндрического уступа 3 на длине h кольца 1 могут иметь разные варианты исполнения: метрическую, дюй- 5 мовую, трапецеидальную или ленточную резьбу, байонетный замок, шлицевое соединение и др. На фиг.4 изображен вариант многозаходной ленточной резьбы 4, выполненной на длине 2 в том же направлении по

0 окружности, что и сошники-отвалы 8, 9. На наружной поверхности сопрягаемого переднего торца ротора 5 выполнены ответные элементы крепления короны сошников. Корона сошников может быть быстро

5 закреплена на переднем торце ротора 5 и также быстро отсоединена от него.

Во время работы машины она не может произвольно отсоединяться благодаря одностороннего направления вращения рото0 ра, плавного торможения при остановке и наличия стопорных деталей, например, витков.

Перекрытие задним торцем кольца 1, большим основанием конуса, выкапываю5 щего органа, переднего торца 23 корпуса 20, его малого основания конуса, и защитные уплотнения 21 в соединении вращающегося ротора 5 с неподвижным во вращении корпусом 20 исключают возмож0 ность попадания в закрытое пространство 22, где расположены подшипники качения и шестеренчатые соединения ротора с его приводом, почвы,влаги, грязи и вытекание из пространства 22 смазки, обеспечивают

5 условия высокой надежности работы всей машины.

Выкапывающий орган выполняет тяжелую работу на истирание поверхностей. Он изготовлен из прочных, износоустойчивых

0 сортов стали. Наибольшую работу на истирание выполняют передние торцы 13 и наружные передние участки 14 сошников 8, 9 и зубьев 10, 11. Поэтому на передние торцы их напаяны на всю суммарную высоту S + h

5 лезвия 19 из твердых сплавов, а заточенные на передних торцах 13 и участках 14 острые кромки под углами а,Д и под углом у, а также отражающие уклоны под углом г на передних торцах 13 сошников 8, 9 и зубьев

0 10, 11 выполнены на твердосплавных лезвиях 19. Они противостоят большим нагрузкам работы на истирание и остаются острыми длительное время.

Уклоны по углом т, выполненные на пе5 редних торцах 13 сошников 8. 9 и зубьев 10, 11 по конической поверхности от острой кромки 7, отражают встречные крупные твердые предметы, например камни, or наружных сошников 8 и зубьев 10 - наружу, я

междурядья, а от внутренних сошников 10 и зубьев 11 - внутрь короны, в объем почвы плодоносной массы.

В случае поломок одного или нескольких лезвий 19 при таком исполнении короны просто выполнить ремонт ее. Достаточно отпаять поломанные лезвияЯ), а на их места припаять новые.

Предлагаемая корона сошников в сравнении с известными устройствами аналогичного назначения, в том числе и с прототипом, имеет ряд существенных преимуществ, делающих дифференцированно-избирательное выполнение технологических операций выкапывания клубнекорнеплодов, выделение их из общей суммы технологического потока.

Опорно-присоединительное кольцо с наружной конической и внутренней цилиндрической поверхностями, острой кромкой по переднему торцу и большим коническим основанием по заднему торцу разделяет встречную массу почвы на два потока: наружный - на выброс и внутренний, плодоносный с клубнекорнеплодами, направляемый по транспортному каналу ротора в сепаратор.

Наружные зубья и передние торцы сошников своими острозаточенными кромками вырезают и разрыхляют ограниченный наружный поток почвы, а отражающе-от- вальные поверхности и отражающие скосы сошников-отвалов продвигают его в направлении, противоположном направлению движения машины, а выбрасывают в междурядья, освобождают путь для движения корпуса и ротора выкапывающего механизма машины, ввинчиваясь в почву, способствуют движению их вперед.

Внутренние зубья и передние торцы сошников вырезают и разрыхляют внутренний цилиндрический поток почвы вокруг цилиндрического объема плодоносной массы почвы с клубнекорнеплодами, а сошники-отвалысвоимизаднимиспирально-отвальными поверхностями и отражающими скосами разрыхляют и проталкивают этот объем почвы с клубнекорнеплодами в транспортный канал ротора, не повреждая при этом кожицу и мякоть клубнекорнеплодов.

Спиральное расположение по параллельным спирально-винтовым образующим сошников-отвалов и зубьев рыхлителей по наружной конической и внутренней цилиндрической поверхностях кольца делает выкапывающий орган легким, прочным, надежнымвработеивысокопроизводительным.

Твердосплавные лезвия на торцах сошников и зубья с острыми заточенными режущими кромками и коническими отражающими торцами делают корону сошников износоустойчивой, способной работать длительное время, в течение целого уборочного сезона, без дозатачивания кромок, а машину в целом надежной в работе. Быстросъемные элементы крепления короны сошников на торцах ротора в случаях необходимости позволяют быстро заменить поломанную корону на новую, что исключает простои машины, делает ее удобной в обслуживании.

20

Формула изобретения

1. Выкапывающий орган роторной клуб- некорнеплодоуборочной машины, содержащий закрепленную на переднем тор.це

транспортирующего ротора корону сошников с разрыхляющими зубьями и раэмещен- ными на внутренней и наружной поверхностях спиральными сошниками, о т- личающийся тем, что, с целью повышения производительности, он снабжен съемным кольцом с заостренной передней кромкой, на наружной конической и внутренней цилиндрической поверхностях которого равномерно по периметру

закреплены спиральные сошники и расположенные между ними разрыхляющие зубья, при этом на внутренней поверхности кольца выполнен цилиндрический уступ для « крепления на роторе.

2. Выкапывающий орган по п.1, о т л и- чающийся тем, что спиральные сошники и разрыхляющие зубья имеют острые кромки на передних торцах и отражающие спиральные скосы, выполненные по всей длине

переходов от их задних спиральных к наружным коническим и внутренним цилиндрическим поверхностям.

3. Выкапывающий орган по п.1, отличающийся тем. что спиральные сошники

и разрыхляющие зубья на наружной и внутренней поверхностях расположены попарно вдоль радиально-спиральных образующих, при этом на передних торцах каждой пары закреплены твердосплавные

лезвия.

6ff0A

Сущность изобретения: выкапывающий орган содержит кольцо 1, имеющее внутреннюю цилиндрическую поверхность и заостренную переднюю кромку. Кольцо крепится на роторе с помощью цилиндрического уступа. На наружной конической поверхности и внутренней цилиндрической поверхности равномерно закреплены спиральные сошники. Между ними установлены разрыхляющие зубья. Спиральные сошники и разрыхляющие зубья расположены попарно вдоль радиально-спиральных образующих и на передних торцах каждой пары закреплены твердосплавные лезвия. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Фиг.1

виде

б

UKM/JJ

/ /

7 ft 10 W Ј

ФигЗ

ЗидГ

18

фиг.2

SudS

4tt-M

« - v ;;

Фи.4

ft

Щигб