Фрезерный барабан измельчитель-погрузчика стебельчатых кормов и удобрений Советский патент 1977 года по МПК A01F29/00 

1

Изобретение относится к конструкции сельскохозяйственных машин, а именно к устройству фрезерных барабанов измельчителейпогрузчиков стебельчатых кормов: кукурузного и травяного силоса, сенажа, за юженных в траншеи; соломы, сена и силоса, уложенных в скирды и курганы.

Изобретение может быть использовано в качестве рабочего органа измельчителей-погрузчиков для подбора трав и сена из валков, для скашивания трав и кукурузы на зеленый корм, а также в машинах для погрузки торфа, навоза и другой подобной массы.

Известны фрезерные барабаны для погрузки стебельчатых кормов с одновременным их измельчением- ножами, расположенными на врашаюш;емся барабане. Эти фрезерные барабаны снабжены плоскими наклонными ножами, на которых закреплены стрельчатые ножи и швыряюшие лопасти, или ножами, выполненными в виде Г-образных пластин со скошенными назад по ходу вращения барабана режуш,ей кромкой и прямолинейной гранью на вершине, которые расположены попарно со швыряюпдими лопатками, снабженными отражателями.

Однако в этих барабанах лезвия ножей имеют недостаточную прочность и износостойкость и требуют частой заточки и замены.

Кроме того, они недостаточно универсальны, так как не обеспечивают качественного измельчения сенажа и соломы. Г-образные ножи, установленные попарно со

швыряющими лопатками, снабженными отражателями, образуют как бы камеру, ограниченную с трех сторон, что создает дополнительное трение и не обеспечивает полного и эффективного выбрасывания из-под них отделенных срезом ножами от общей массы порций кормов. Швыряющие лопатки с отражателями при поступательном и вращательном движении фрезерного барабана, двигаясь за ножами, захватывают тупыми поверхностями по циклоиде стружку несфрезерованной ножом массы кормов, создавая дополнительное трение и радиальное давление на бурт, что значительно повышает энергоемкость фрезерного барабана.

Все это снижает производительность измельчителя-погрузчика в целом и исключает возможность его применения на погрузке сенажа, соломы и сена, снижает эксплуатационную надежность, усложняет обслуживание,

повышает энергоемкость; кроме того, они сложны в изготовлении.

Такие фрезерные барабаны не могут быть использованы в машинах для погрузки торфа, навоза и другой подобной массы, особенно

зимой, при наличии мерзлого слоя.

Наиболее близким решением из известных является фрезерный барабан, применяемый в машинах для подготовки поверхности торфяной залежи, на котором установлены тарельчатые ножи, укрепленные на корпусе фрезы одним центральным болтом. Эти ножи выполнены в форме усеченного конуса, большее основание которого является режуш ей частью, а меньшее основание установлено в гнезде корпуса фрезерного барабана.

Однако тарельчатые ножи имеют значительный передний угол, увеличивающий усилие резания при перерезании тонкостебельной массы, например травы, сенажа, сена.

Наиболее близким по технической суш,ности и достигаемому результату из известных является фрезерный барабан с самозатачиваюш,имися ножами грибовидной формы, которые выполнены в виде поверхности усеченного конуса, установленного большим основанием на цилиндрическую ножку, и имеют плоскую переднюю грань, наплавленную твердым сплавом над цилиндрической поверхностью ножки.

Нож имеет большой передний угол, что дает малое усилие резания и хорошо измельчает как тонкостебельную, так и тол-стостебельную массы.

Однако в месте сопряжения поверхности усеченного конуса с цилиндрической поверхностью ножки образуется прямой угол, т. е. у основания нож имеет значительный угол, что ухудшает самоочистку его от тонкостебельной и волокнистой массы и ухудшает перерезание толстостебельной массы.

Кроме того, нолш на барабане фрезы установлены под углом 30°, вследствие чего задняя грань скользит по дну борозды и она интенсивно изнашивается, что увеличивает также энергоемкость фрезерования.

С целью улучшения качества измельчения и швыряюш,ей способности ножа в предлагаемом фрезерном барабане швыряющая поверхность ножей имеет форму псевдосферы, большее основание которой сопряжено с меньшим основанием усеченного конуса, при этом ножи установлены на боковой поверхности барабана так, что в плоскости резания они перекрывают один другой, а ось симметрии каждого ножа расположена параллельно диаметру барабана и впереди него по направлению вращения на расстоянии, равном радиусу режущей кромки ножа.

На фиг. 1 изображен предлагаемый фрезерный барабан, поперечный разрез; на фиг. 2 - нож и крепление его к барабану; на фиг. 3 - расположение ножей на барабане (развертка).

Фрезерный барабан содержит барабан 1 и установленные на его боковой поверхности в специальных гнездах 2 ножи 3, закрепленные болтами 4. Лезвие 5 ножа выполнено в виде усеченного конуса и имеет угол р заточки, образованный гранями (фасками) его режущей кромки. Вершиной этого угла является лезвие. При резании лезвием основное разрушаюшее действие на материал оказывает вершина угла (5, т. е. лезвие. Фаска в зависимости от угла заточки и некоторых других условий в той или иной мере содействует процессу резания. Наибольшей износостойкостью и прочностью обладает лезвие с углом заточки от р 24° до р 30°.

Швыряюшая поверхность ножей имеет форму псевдосферы, поверхность которой образована вращением дуги трактрисы 6 около ее асимптоты.

Радиус кривизны псевдосферы находится из выражения:

R acid(p,

где ф - угол, составленный лучом РМ с положительным направлением от абсцисс

();

- высота трактрисы.

Геометрическая ось ножа является асимптотой трактрисы.

Большее основание псевдосферы сопряжено с меньшим основанием усеченного конуса.

Каждый нож 3 установлен на боковой поверхности барабана 1 так, что в плоскости резания они перекрывают один другой, что обеспечивает сплошное фрезерование кормов и удобрений по всей ширине фрезерного барабана.

При выполнении фрезерного барабана из двух сплошных барабанов, монтированных на одном общем валу, между которыми установлен редуктор привода, ножи целесообразно

располагать по винтовой линии по двум направлениям закручивания: левого и праиого, что способствует выравниванию общего п-отока массы кормов за счет отбрасывания их ножами с противоположным направлением по

направляющему кожуху.

Ось симметрии каждого ножа 3 расположена параллельно диаметру барабана 7 и впереди него по направлению вращения. Оптимальным расстоянием установки ножа 3 от геометрической оси фрезерного барабана является половина диаметра d ножа. Это обеспечивает установку лезвия ножа с максимальным передним углом атах, что уменьшает энергоемкость резания, а у основания ножа

(больщего основания псевдосферы) - минимальный угол атгп, ЧТО способствует выгодному швырянию.

Переход от грани ножа с Отш к ее концу, где грань имеет атах, имеет форму псевдосферы, т. е. по плавной кривой, что позволяет использовать начальную скорость частицы для для ее движения к лезвию. Увеличение переднего угла ножа близко к кромке лезвия приводит к значительному возрастанию усиЛИЯ резания, поэтому вершина трактрисы должна находиться в точке А на расстоянии / от вершины лезвия, которое определяется по формуле:

f АО Йр АО

€03(90 -ап,ах) Sln а ахCOS

где ho - максимальная толщина прослоек, составляющих перерезаемый слой, которая практически для больщинства толстостебельных культур составляет 18-20 мм.

Фаску ножа (переднюю грань) желательно борировать для увеличения износостойкости ножа.

Такое выполнение ножей и барабана обеспечивает качественное измельчение как тонкостебельной, так и толстостебельной массы (сена, травы, сенажа, кукурузы и т. п. массы), торфа и навоза при наличии даже мерзлого слоя, а также хорошую самоочистку лезвия ножа и ЩБЫряющую способность; позволяет измельчать и грузить зеленую массу на скармливание скосу, как предварительно измельченную, так и не измельченную, и повышает производительность работы погрузчиков при снижении расхода потребляемой мощности. Кроме того, увеличивается срок службы ножа в 2-3 раза, а при борировании фаски ножа - в 15-20 раз, упрощается изготовление ножа и снижается трудоемкость. Изготовление ножей легко автоматизируется. Замена

б

и заточка ножей занимает незначительное время без снятия их с барабана.

Испытания фрезерного барабана показали его преимущества в сравнении с серийными фрезерными барабанами фуражира ФН-1,2 и погрузчика стебельчатых кормов ПСК-5,0.

Формула изобретения

Фрезерный барабан измельчителя погрузчика стебельчатых кормов и удобрений, содержащий барабан и установленные на его боковой поверхности ножи с швыряющей поверхностью, лезвия которых имеют форму усеченного конуса, отличающийся тем,

что, с целью улучшения качества измельчения и эффективности швыряющей поверхности ножей, последняя имеет форму псевдосферы, большее основание которой сопряжено с меньшим основанием лезвия, ножи установлены так, что в плоскости резания они перекрывают один другой, а ось симметрии каждого расположена параллельно диаметру барабана и впереди него по направлению вращения на расстоянии, равном радиусу режущей кромки ножа.

Фре}еруе 1 /и Mffmepua/i

.J

Фиг. 1

dmo.

рцй.2