способ обмолота зерновых культур и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ обмолота зерновых культур однобарабанным молотильным устройством, сочетающий в себе ударное, вытирающее и очесывающее немонотонные воздействия на обмолачиваемую культуру, отличающийся тем, что энергетическое воздействие оказывается на двух уровнях интенсивности - высоком и низком при соотношении между количеством воздействий высокого и низкого уровней 1:2-1:4 и соотношении высокого и низкого уровней воздействия 1,5:1-2:1.

2. Устройство для обмолота зерновых культур, включающее в себя барабан с зубовыми рабочими элементами и расположенными на всех или части из них обтекаемыми планками и расположенную под ним деку, отличающееся тем, что соотношение между суммарной длиной обтекаемых планок и суммарной длиной всех рабочих элементов составляет 1:3-1:6.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно сельскохозяйственному машиностроению, в частности к способам обмолота зерновых культур.

Известен однофазный обмолот, осуществляемый в однобарабанных комбайнах (Колганов К.Г., Четыркин Б.Н., Воцкий З.И. Комбайны двухфазного обмолота зерновых культур. Челябинск: Южно-Уральское кн. изд., 1971, с.89, 90, 93). При этом способе обмолота, заключающемся в захвате подаваемой транспортирующим устройством обмолачиваемой культуры молотильным барабаном и выделение им зерна из колосьев при протаскивании захваченной массы в молотильном пространстве, на обмолачиваемую культуру оказывается энергетическое (силовое) воздействие, необходимое для выделения из колоса зерен, наиболее прочно с ним связанных (одноуровневое энергетическое воздействие). Например, для твердых сортов пшеницы максимальное усилие отрыва зерна от колоса составляет 150-190 г, для мягких сортов пшеницы - 98-175 г.

Однако количество таких зерен составляет только 15-20% от общего количества зерен колоса. А остальные 80-85% зерен могут быть выделены при энергетическом воздействии в два и более раза меньшем указанного максимального. Таким образом, однофазный обмолот связан с излишним энергетическим воздействием на обмолачиваемую культуру, что обуславливает повышенные энергоемкость обмолота и травмирование зерна.

Известен двухфазный обмолот, осуществляемый в двухбарабанных комбайнах. Обмолот при этом способе осуществляется последовательно на двух режимах - «мягком» и «жестком» (при двухуровневом энергетическом воздействии). При «мягком» режиме обмолота на обмолачиваемую культуру оказывается энергетическое (силовое) воздействие, необходимое для выделения зерен, наименее прочно связанных с колосом. При «жестком» режиме обмолота на обмолачиваемую культуру оказывается увеличенное энергетическое (силовое) воздействие, необходимое для выделения зерен, наиболее прочно связанных с колосом.

Недостатком известного двухфазного обмолота является усложненность настройки осуществляющего его двухбарабанного комбайна, его повышенная энерго- и материалоемкость, незначительное (по сравнению с однофазным обмолотом) снижение микротравмирования зерна.

Известен однобарабанный бильный молотильный аппарат, содержащий молотильный барабан с рабочими элементами в виде рифленых планок (бичей) и расположенную под ним решетчатую деку, который оказывает на обмолачиваемую культуру ударное и вытирающее воздействия.

Известен штифтовый молотильный аппарат, содержащий молотильный барабан с рабочими элементами в виде зубьев (штифтов) и расположенную под ним деку со штифтами, оказывающий на обмолачиваемую культуру ударное воздействие.

В указанных молотильных устройствах все рабочие элементы барабанов (бичи или штифты) оказывают одинаковое энергетическое (силовое) воздействие на обмолачиваемую культуру, необходимое для выделения из колоса зерен, наиболее прочно с ним связанных. Такой характер воздействия избыточен для зерен, слабо связанных с колосом, и ведет к повышению энергоемкости обмолота и травмирования зерна.

Известно молотильное устройство по патенту РФ №2222138, А 01 F 12/18, содержащее молотильный барабан, снабженный расположенными по его образующей основаниями с рядами изогнутых зубьев одинаковой длины и с общими основаниями в каждом ряду, установленными на всех или части диаметрально противоположных оснований перед зубьями планками, и расположенную под барабаном деку, при этом планки выполнены короче основания, которое перекрывается суммарной длиной планок, установленных по крайней мере на двух основаниях.

Недостатком известного устройства является то, что не определено соотношение между суммарной длиной обтекаемых планок и суммарной длиной всех рабочих элементов, при соблюдении которого обеспечивается двухфазный обмолот. Кроме того, установка планок на диаметрально противоположных основаниях исключает возможность применения барабана с нечетным количеством бичей, который используется в некоторых моделях комбайнов (например, SR2055 финской фирмы Сампо Розенлев).

Задачей предлагаемого изобретения является осуществление двухфазного обмолота однобарабанным молотильным аппаратом, снижение энергоемкости обмолота и травмирования зерна.

Указанная задача решается за счет того, что в способе обмолота зерновых культур однобарабанным молотильным устройством, сочетающим в себе ударное, вытирающее и очесывающее воздействия на обмолачиваемую культуру, энергетическое воздействия на последнюю оказывается немонотонно на двух уровнях интенсивности (высоком и низком) при соотношении между количеством воздействий высокого и низкого уровня 1:2-1:4 и соотношении высокого и низкого уровней воздействия 1,5:1-2:1. В устройстве для обмолота зерновых культур, включающем в себя барабан с зубовыми элементами и расположенными на части из них обтекаемыми планками и расположенную под ним деку, соотношением между суммарной длиной обтекаемых планок к суммарной длиной всех рабочих элементов составляет 1:3-1:6.

Новые существенные признаки.

1. Энергетическое воздействие на обмолачиваемую культуру однобарабанным молотильным устройством оказывается на двух уровнях интенсивности - высоком и низком.

2. Соотношение между количеством воздействий высокого и низкого уровня составляет 1:2-1:4.

3. Соотношение высокого и низкого уровня воздействий составляет 1,5:1-2:1.

4. Соотношение между суммарной длиной обтекаемых планок и суммарной длиной всех рабочих элементов барабана молотильного устройства составляет 1:3-1:6.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными позволяют получить технический результат во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Технический результат - осуществление двухфазного обмолота однобарабанным молотильным аппаратом, снижение энергоемкости обмолота и травмирования зерна - достигается за счет того, что в способе обмолота зерновых культур однобарабанным молотильным устройством, сочетающим в себе ударное, вытирающее и очесывающее воздействия на обмолачиваемую культуру, энергетическое воздействие на нее оказывается немонотонно на двух уровнях интенсивности при соотношении между количеством воздействий высокого и низкого уровня 1:2-1:4 и соотношении высокого и низкого уровня воздействия 1,5:1-2:1, что обеспечивает снижение общего уровня энергетического воздействия на обмолачиваемую культуру. В молотильном устройстве, включающем в себя барабан с зубовыми элементами и расположенными на части из них обтекаемыми планками и расположенную под ним деку, соотношение между суммарной длиной всех рабочих элементов составляет 1:3-1:6.

При полевых испытаниях на уборке ячменя с влажностью зерна 37% макета двухбарабанного комбайна, осуществляющего предлагаемый обмолот, потери зерна были в 2 раза меньше, чем за комбайном известного двухфазного обмолота - 1,6 и 3,2%. Удельный расход топлива составлял соответственно 2,16 и 2,50 кг/т, дробление зерна 0,2 и 0,5%, пропускная способность 5,6 и 4,5 кг/с. При уборке пшеницы с влажностью зерна 16% пропускная способность была соответственно 9,2 и 7,5 кг/с.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами:

фиг.1 - вид на устройство сбоку при длине планки, равной длине основания;

фиг.2 - вид А на фиг.1;

фиг.3 - вид на барабан устройства сбоку при длине планки, меньшей длины основания, и расположении планок на всех основаниях;

фиг.4 - вид Б на фиг.3.

Способ обмолота зерновых культур состоит в сочетании ударного, вытирающего и очесывающего воздействий однобарабанного молотильного устройства на обмолачиваемую культуру, оказываемых немонотонно на двух уровнях интенсивности. Соотношение между количеством воздействий высокого и низкого уровней находятся в пределах 1:2-1:4, соотношение между высоким и низким уровнями энергетического воздействия может находится в пределах 1,5:1-2:1.

Молотильное устройство содержит барабан 1 и решетчатую деку 2. Барабан 1 снабжен рядами изогнутых зубьев 3 одинаковой длины с общими основаниями 4 в каждом ряду, закрепленными на корпусе 5 барабана 1. На части или всех основаниях перед зубьями установлены планки 6, нижняя и задняя поверхности которых обращены к основаниям 4 и зубьям 3, а рабочие поверхности выполнены выпуклыми. Планки 6 частично перекрывают зубья 3 по длине так, что рабочая часть 7 последних остается короче, чем зубья 3 остальных рядов. Длина планки 6 может быть равна или меньше длины основания 4. В первом случае планки 6 устанавливаются на части оснований 4. Во втором случае планки 6 могут устанавливаться на части или всех основаниях. Но во всех случаях соотношение между суммарной длиной обтекаемых планок и суммарной длиной всех рабочих элементов находится в пределах 1:3-1:6. Зубья рабочих элементов могут быть расположены на корпусе 5 по винтовой линии или в шахматном порядке так, что соседние следы зубьев частично перекрывают друг друга, а вершины всех зубьев лежат на одной цилиндрической поверхности. Зазор между концами зубьев 3 и 7 и декой устанавливается постоянным или уменьшающимся от входа к выходу из молотильного устройства. Минимальный зазор должен быть несколько большим, чем максимальный размер поперечного сечения зерна.

Молотильное устройство работает следующим образом.

Подаваемая растительная масса на входе в молотильное устройство подвергается обмолоту ударами рабочих элементов (зубьев 3, оснований 4 и планок 6) и отбрасывается на деку 2. На входе обмолачивается большая часть зерна. Отброшенная к поверхности деки 2 масса при продвижении ее под действием рабочих элементов барабана 1 подвергается дальнейшему обмолоту ударами, вытиранием и прочесыванием. Одновременно с обмолотом происходит сепарация зерна и мелких примесей через отверстие деки 2.

Благодаря воздействию на обмолачиваемую культуру на двух энергетических уровнях при соотношении между количеством воздействий высокого и низкого уровня 1:2-1:4 и соотношении уровней 1,5:1-2:1 снижается общее энергетическое воздействие на обмолачиваемую культуру, по сравнению с однофазным и известным двухфазным обмолотом, что обеспечивает уменьшение травмирования зерна, энергоемкости обмолота и расхода топлива на работу комбайна. Благодаря рациональному сочетанию ударного, выдирающего и очесывающего воздействий молотильного устройства на обмолачиваемую культуру повышается пропускная способность комбайна (на 20-25%), уменьшаются потери зерна (в 1,5-2 раза и более) и его травмирование.