установка для подсушки влажного хлебостоя перед прямым комбайнированием

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДСУШКИ ВЛАЖНОГО ХЛЕБОСТОЯ ПЕРЕД ПРЯМЫМ КОМБАЙНИРОВАНИЕМ, включающая самоходное шасси, на котором установлены вентилятор с двигателем, всасывающие и нагнетательные патрубки, генератор тепла в виде топки для сжигания соломы для подсушки влажного хлебостоя перед обмолотом, отличающаяся тем, что установка снабжена циклоном, коробом с полозьями под боковыми стенками для расположения их на почве с хлебостоем продольно вдоль движения комбайна, открытого с двух противоположных торцов спереди и сзади по ходу и снизу со стороны почвы, при этом короб изготовлен из листового легкого материала высотой меньше средней высоты стеблей хлебостоя, шириной, равной ширине захвата комбайна, и длиной 20 30 м, причем короб закреплен на шасси посредством подвесной штанги, к середине короба сверху подсоединен коллектор с нагнетательным воздуховодом, связанным с вентилятором, при этом всасывающий патрубок вентилятора соединен с выходным патрубком циклона, входной патрубок которого соединен с тангенциальным патрубком корпуса топки для отвода горячих дымовых газов, выполненного цилиндрическим, при этом в топке установлена горизонтальная плита круглого сечения с перфорациями в виде арочных прорезей выпуклостью вверх с тангенциально направленными осями, расположенными по концентрическим окружностям, причем плита расположена концентрично по отношению к корпусу топки, имеет меньший диаметр, чем корпус, подсоединена снизу к корпусу и через нижнюю крышку топки соединена патрубком с регулирующей заслонкой в нижней части, при этом над плитой по оси корпуса топки расположен патрубок для подачи соломы, а к нижней кромке патрубка подсоединен диск, отстоящий от плиты на расстоянии не менее 1/4 диаметра патрубка, сверху патрубок соединен с питателем, установленным в верхней крышке топки, а над питателем установлен бункер соломы, в боковых стенках корпуса на уровне выше плиты установлены смотровые окна для наблюдения за горением и регулировки его режима, при этом тангенциально к корпусу подсоединен патрубок для отвода горячих газов по направлению, совпадающему с направлением осей арочных прорезей в плите, причем к нижней крышке корпуса подсоединен патрубок для выгрузки тепла, под патрубком для отвода горячих газов прикреплен плотно к стенкам корпуса отражатель пепла и соломы, выполненный в виде усеченного конуса, ориентированного меньшим основанием вниз, в котором выполнены арочные прорези выпуклостью вниз и с тангенциальным направлением, совпадающим с направлением осей арочных прорезей в плите топки, при этом внутри цилиндрического корпуса топки к внутренним стенкам прикреплены винтовые ленты, наклоненные вниз под углом 45^o к стенкам, при этом направление винтовой линии противоположно направлению вращения потока воздуха при его выходе из тангенциально направленных арочных прорезей плиты, причем в винтовой ленте выполнены арочные прорези выпуклостью вниз с направлением осей арочных прорезей, совпадающим с направлением арочных прорезей в отражателе пепла и соломы.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к конструкциям сушилок для сушки влажных стеблей хлебостоя перед уборкой прямым комбайнированием.

Известен зерноуборочный комбайн [1] содержащий шасси, раму, на которой установлены двигатель и источник сжатого воздуха, режущий аппарат, соединенный с одной стороны со стеблеподъемником и устройством подвода стеблей к режущему аппарату, с другой с обмолачивающе-сепарирующим устройством в виде коленчатой камеры посредством пневматического транспортера, а также систему воздухопроводных труб и бункер с выгрузным устройством, воздухонагревательной установкой, смонтированной на раме, пневматический транспортер и коленчатая камера снабжены нагревательными приборами для подсушивания зерновой массы и лучшего вымолачивания зерна при уборке влажной зерновой массы.

Недостатком известного комбайна является высокая стоимость технических устройств пневмотранспорта для перемещения зерновой массы и пневматического вымолачивания зерна, высокая стоимость нагрева воздуха для подсушивания влажной зерновой массы в связи с использованием дорогих и невосполнимых в природе источников энергии и в связи с этим низкая экономичность уборки зерновой массы.

Наиболее близким к изобретению является зерноуборочная машина "Суховей", содержащая расположенные на секционных делителях нагнетательные патрубки с выходными соплами и всасывающие сопла, часть выходных сопл нагнетательных патрубков направлена вверх, а остальные под углом к продольной вертикальной плоскости, при это всасывающие сопла расположены над ними, а площади сечений сопл, направленных вверх, выполнены большими, чем площади сечений сопл, установленных под углом, патрубки выполнены регулируемыми по высоте [2]

Недостатком известной установки является то, что в качестве основного источника тепла для подсушивания стеблей хлебостоя перед обмолотом используются невосполнимые энергоносители топливо для двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения повышение эффективности и экономичности уборки влажного хлебостоя и снижение потерь зерна при уборке за счет недомолота.

Поставленная цель достигается тем, что установка для подсушки влажного хлебостоя перед прямым комбайнированием, включающая самоходное шасси, на котором установлены вентилятор с двигателем, всасывающие и нагнетательные патрубки, генератор тепла в виде топки для сжигания соломы для подсушки влажного хлебостоя перед обмолотом, снабжена коробом, расположенным на почве с хлебостоем своей длиной вдоль движения комбайна и открытым с двух противоположных торцов впереди и сзади по ходу и снизу со стороны почвы, короб изготовлен из листового легкого материала высотой, меньше средней высоты стеблей хлебостоя, шириной, равной ширине захвата комбайна, и длиной 20-30 м, короб способен передвигаться по почве с хлебостоем на узких полозьях под боковыми стенками короба, короб буксируется подвесной штангой, прикрепленной к шасси, к середине короба сверху подсоединен коллектор с нагнетательным воздуховодом от вентилятора, всасывающий патрубок вентилятора соединен с выходным патрубком циклона, входной патрубок которого соединен с тангенциальным патрубком цилиндрического корпуса топки для отвода горячих дымовых газов, в топке установлена горизонтальная плита круглого сечения меньшего диаметра, чем корпус с перфорациями, в виде арочных прорезей выпуклостью вверх с тангенциально направленными осями, расположенными по концентрическим окружностям, плита, расположенная концентрично по отношению к корпусу топки, подсоединена снизу к конусу и через нижнюю крышку топки соединена с патрубком с регулирующей заслонкой в нижней части, над плитой по оси корпусу топки расположен патрубок для подачи соломы, к нижней кромке патрубка подсоединен диск, отстоящий от плиты на расстоянии не менее 1/4 диаметра патрубка, сверху патрубок соединен с питателем, установленным в верхней крышке топки, а над питателем установлен бункер соломы; в боковых стенках корпуса на уровне выше плиты установлены смотровые окна для наблюдения за горением и регулировки его режима, тангенциально подсоединен патрубок для отвода горячих дымовых газов по направлению, совпадающему с направлением осей арочных прорезей в плите, а к нижней крышке подсоединен патрубок для выгрузки пепла, под патрубком для отвода горячих газов прикреплен плотно к стенкам корпуса отражатель пепла и соломы, выполненный в виде усеченного конуса, ориентированного меньшим основанием вниз, в котором выполнены арочные прорези выпуклостью вниз и с тангенциальным направлением, совпадающим с направлением осей арочных прорезей в плите топки, внутри цилиндрического корпуса топки к внутренним стенкам прикреплены винтовые ленты, наклоненные вниз под углом 45^о к стенкам, направление винтовой линии противоположно направлению вращения потока воздуха при его выходе из тангенциально направленных арочных прорезей плиты, в винтовой ленте выполнены арочные прорези выпуклостью вниз с направлением осей арочных прорезей, совпадающим с направлением осей арочных прорезей и в отражателе пепла и соломы.

В качестве соломы для сжигания в топке целесообразно использовать старую солому, предварительно измельченную в соломорезке, или мелкий хворост, листья и другие подобные материалы.

При очень высокой влажности хлебостоя при ненастной погоде целесообразно производить подсушку влажного хлебостоя при малой скорости установки или производить подсушку двумя установками, следующими одна за другой.

Весьма целесообразно использовать предлагаемую установку при продолжительной ненастной погоде хлебоуборочного сезона и при наличии уже выращенного урожая зерновых культур, что часто характерно для средней северной и восточной части России, когда из-за непогоды погибает много выращенного уже урожая.

Следует заметить, что одной из основных причин больших потерь выращенного уже урожая зерновых культур в России в последние десятилетия являются специфические климатические условия в период уборки хлебов, а также переход к комбайновой уборке при низком уровне техники и нерадивом отношении к уборке урожая, при оттоке из сферы сельскохозяйственного производства значительного количества населения, что не позволяет при необходимости спасать урожай всем людом, как это было в пору до широкого использования хлебоуборочной техники, когда Россия была основным поставщиком хлеба в Европу. Важной причиной невозможности спасти выращенный урожай зерновых культур в России является принцип коллективного хозяйствования при уборке урожая, когда могут спасти дело только самые благоприятные погодные условия, что, к сожалению, бывает нечасто, а точнее очень редко, в результате чего, выращенный с большим трудом урожай погибает из-за его порчи при ненастной погоде в уборочный сезон или из-за недомолота при уборке влажного хлебостоя.

Наряду с другими мероприятиями, необходимыми для повышения надежности уборки выращенного урожая на данном этапе сельскохозяйственного производства в России, является использование предлагаемой установки для подсушки влажного хлебостоя перед прямым комбайнированием. При этом не требуется коренной реконструкции комбайнов, кроме их постоянного усовершенствования с учетом современного уровня техники в этой области, а также не требуется использовать в качестве энергоносителей невозобновляемые источники энергии, а рекомендуется использовать в основном старую солому.

Так как климатических условий, характерных для России с широким диапазоном с Юга на Север и с Запада на Восток, нигде в мире нет, то и для таких климатических всепогодных условий никто не приготовит специальной хлебоуборочной техники, которую можно было бы купить готовой, что мы умеем делать на самом низком уровне. Разрабатывать специально для России хлебоуборочную технику с учетом ее специфических климатических условий никто не будет, поэтому этим нужно заниматься очень срочно самим россиянам, чтобы коренным образом решить хлебную проблему и вернуть России ее прежнее признание житницы и отобрать это призвание у других держав на благо нашего народа.

На фиг.1 схематически представлена установка для подсушки влажного хлебостоя перед прямым комбайнированием, вид в плане; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 разрез В-В на фиг.3; на фиг.5 разрез Г-Г на фиг.3; на фиг.6 вид Д-Д на фиг.2; на фиг.7 разрез Е-Е на фиг. 6; на фиг. 8 разрез Ж-Ж на фиг.6; на фиг.9 разрез З-З на фиг.1; на фиг.10 разрез И-И на фиг.1.

Установка для подсушки влажного хлебостоя перед прямым комбайнированием включает самоходное шасси 1, бункер 2 старой измельченной соломы, транспортер для подачи соломы из бункера в топку 3, выполненную в виде цилиндрического корпуса 4 с горизонтальной плитой 5 круглого сечения, меньшего диаметра, чем корпус 4, с перфорациями в виде арочных прорезей 6 выпуклостью вверх с тангенциально направленными осями, расположенными по концентрическим окружностям. Плита 5, расположенная концентрично по отношению к корпусу 4 топки 3, подсоединена снизу к конусу 6 и через нижнюю крышку 7 топки 3 соединена с патрубком 8 с регулирующей заслонкой в нижней части, над плитой 5 по оси корпуса 4 расположен патрубок 9 с расширяющимся сечением сверху вниз для подачи соломы, к нижним кромкам патрубка 9 подсоединен горизонтальный диск 10, отстоящий от плиты 5 на расстоянии не менее 1/4 диаметра патрубка 9, снаружи патрубка 9 осесимметрично установлен теплозащитный патрубок 11 для защиты патрубка 9 от перегрева дымовыми газами, сверху к патрубку 9 через крышку 12 корпуса 4 подсоединен питатель 13 с двумя зубчатыми валками 14 с приводом. К питателю 13 сверху подсоединена воронка 15 для соломы, подаваемой транспортером 16 из бункера 2 измельченной соломы, в боковых стенках корпуса 4 топки 3 на уровне выше плиты 5 вмонтированы смотровые окна 17 для визуального наблюдения процесса горения, его регулирования подачей подсасываемого воздуха через патрубок 8 с заслонкой. Ниже верхней крышки 12 к корпусу 4 тангенциально подсоединен патрубок 18 для отвода горячих дымовых газов по направлению, совпадающему с направлением осей арочных прорезей 6 в плите 5, к нижней крышке 7 подсоединен патрубок 19 для выгрузки пепла в почву через сошник 20, под патрубком 10 для отвода горячих дымовых газов прикреплен плотно к стенкам корпуса 4 отражатель 21 пепла и соломы, выполненный в виде усеченного конуса, ориентированного меньшим основанием вниз, в котором выполнены арочные прорези 22 выпуклостью вниз с тангенциально направленными осями, совпадающими с направлением осей арочных прорезей 6 в плите 5 топки 3. Внутри корпуса 4 между отражателем 21 и плитой 5 к внутренним стенкам корпуса 4 прикреплены винтовые ленты 23, наклоненные вниз под углом 45о к стенкам, направление винтовой линии ленты 23 противоположно направлению вращения потока воздуха при его выходе из тангенциально направленных осей арочных прорезей 6 плиты 5, в винтовой ленте 23 выполнены арочные прорези 24 выпуклостью вниз, направление осей арочных прорезей 24 совпадает с направлением осей арочных прорезей 22 в отражателе пепла и соломы. Патрубок 18 топки 3 соединен с тангенциальным входным патрубком 25 циклона 26, нижний патрубок 27 циклона 26 для отвода пепла и золы соединен с сошником 28 для заделки пепла и золы в почву, выходной центральный патрубок 29 циклона 26 соединен с всасывающим патрубком 30 вентилятора 31, к всасывающему патрубку 30 подсоединен патрубок 32 с дроссельной заслонкой для регулирования подачи атмосферного воздуха во всасывающий патрубок 30 вентилятора 31 и регулирования тем самым температуры дымовых газов, образующихся смещением атмосферного воздуха с дымовыми газами, поступающими из топки 3, нагнетательный патрубок 33 вентилятора 31 соединен с коллектором 34, расположенном на середине прямоугольного короба 35, на патрубке 33 установлена регулирующая заслонка 36 для регулирования количества подаваемого горячего воздуха в короб 35, боковые стенки 37 короба 35 установлены на узкие полозья 38, высота короба 35 меньше средней высоты стеблей хлебостоя, а ширина равна ширине захвата комбайна, длина короба 35 равна 20-30 м для обеспечения необходимого времени контакта хлебостоя с горячим воздухом для сушки хлебостоя. Короб 35 способен перемещаться по почве на полозьях 38 и поддерживаться на подвесных штангах 39, соединенных с шасси 1, короб 35 изготовлен из легкого листового металла или полимерного материала.

Нагнетательный патрубок 33 вентилятора 31 соединен с коллектором 34 короба 35 газоводом 40 с участком 41 из эластичного термостойкого полимерного материала для компенсации относительных перемещений короба 35 относительно шасси 1.

Установка снабжена датчиками температур атмосферного воздуха, дымовых газов после топки и дымовых газов на входе в короб, а также обратной связью с регулирующими дроссельными заслонками и компьютером для автоматического регулирования температурного режима работы установки по заданной программе (не показано).

Работает установка следующим образом.

Установка для подсушки влажного хлебостоя прямым комбайнированием выводится в поле для уборки влажного уже созревшего хлебостоя при ненастной погоде продолжительное время, когда дальнейшее промедление с уборкой грозит неминуемыми потерями зерна за счет осыпания и значительным ухудшением качества зерна под действием неблагоприятных атмосферных условий.

Если хлебное поле обкошено, то откос должен быть освобожден от стеблей как и при уборке прямым комбайнированием. Установка выводится на обкос, короб 35 с помощью штанги 39 устанавливается на хлебостой, разжигается топка 3 с помощью электрической зажигательной свечи с подачей форсункой дизельного топлива (не показано) и соломы транспортером 16 в воронку 15 и доводится температура дымовых газов до заданного режима, включается заданная скорость движения шасси 1, при этом ширина обогреваемого хлебостоя равна ширине короба 35, движущегося по почве на узких полозьях 38, что предупреждает повреждение и повал стеблей хлебостоя. Если влажность хлебостоя очень велика и требуется использовать две последовательно идущие один за другой установки, то они должны идти одна за другой с интервалом времени, необходимом для охлаждения нагретой массы стеблей и зерна и составляет в среднем 10 мин. В случае непрерывного дождя установки проходят без временного интервала, как и комбайн за ними.

Самым ответственным узлом установки является топка 3, которая работает следующим образом.

Измельченная солома из воронки 15 питателя 13 с зубчатыми валками подается в патрубок 9 с увеличивающимся поперечным сечением сверху вниз и движется вниз под действием сил тяжести и под действием частично подсасываемого в топку 3 воздуха. При попадании на плиту 5 с тангенциально направленными арочными прорезями 6 солома подхватывается вращающимся потоком воздуха, выходящего из арочных прорезей 6 и движущегося в виде вращающегося расходящегося от центра к периферии между плитой 5 и диском 10 потока воздуха и горящей в нем соломы. У стенки корпуса 4 горящая солома поднимается вверх, совершая винтообразное движение вверх вместе с дымовыми газами, при этом горящая солома и пепел, взаимодействуя с винтовой лентой 23, отражаются вниз, а дымовые газы проходят частично через арочные прорези 24 и через центр корпуса 4 между теплозащитным патрубком 11 и корпусом 4 вверх, совершая винтообразное движение. Затем взаимодействуют с коническим отражателем пепла и соломы 21 с арочными прорезями 22, благодаря которому пепел и солома отражаются и сползают вниз под действием сил тяжести и винтовой ленты 23 по стенкам корпуса 4 между краями плиты 5 и корпусом 4 и отводятся по патрубку 19 через сошник 20 в почву. Горячие дымовые газы отсасываются из топки 3 по тангенциальному патрубку 18 через циклон 26 вентилятором 31 и нагнетаются в короб 35, где происходит нагрев стеблей хлебостоя. Воздух, необходимый для горения соломы, подсасывается в топку 3 снизу через патрубок 8 с регулирующей дроссельной заслонкой. Для снижения температуры дымовых газов, выходящих после топки 3 из циклона 26, служит патрубок 32 с регулирующей дроссельной заслонкой на всасывающем патрубке 30 вентилятора 31. Циклон 26 служит для отделения пепла и золы от дымовых газов и заделки их через нижний патрубок 27 и сошник 28 в почву. Для регулировки подачи вентилятором 31 дымовых газов и их температуры служит регулирующая дроссельная заслонка 36 на нагнетательном патрубке 33 вентилятора 31.