способ уборки кукурузы и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ уборки кукурузы, включающий движение комбайна, подачу мотовилом стеблей к режущему аппарату, срез всей массы растений и транспортирование ее шнеком и транспортером наклонной камеры в молотильный аппарат, обмолот початков, отличающийся тем, что движение комбайна осуществляют поперек рядков растений, подачу стеблей к режущему аппарату производят двухлопастным мотовилом при отношении окружной скорости мотовила к поступательной скорости комбайна равном =2,54, а срез растений на срезаемом участке стеблей выполняют поочередно по мере поступления их к режущему аппарату.

2. Устройство для уборки кукурузы, включающее мотовило с лопастями, режущий аппарат, корпус с боковинами и днищем, башмаки, отличающееся тем, что привод мотовила сообщен с приводным колесом комбайна, лопасти выполнены в виде пальцев граблин, перекрытых планками, режущий аппарат установлен под углом к срезаемым рядкам растений, а башмаки жатки, регулирующие высоту среза, снабжены впереди съемными разравнивателями почвы, имеющими двухстороннюю отвальную поверхность с захватом превышающим ширину колес.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области механизации уборочных работ и может быть использовано предприятиями сельхозмашиностроения при создании приспособления к зерноуборочным комбайнам для уборки кукурузы и использовании его в дальнейшем производителями сельскохозяйственной продукции.

Известен способ уборки кукурузы, при котором комбайн движется вдоль рядков кукурузы. Этот способ осуществляется комбайнами КСКУ-6 "Херсонец-200", ККП "Херсонец-9". Стебли поступают в зазор между початкоотделяющими пластинами и протягивающими вальцами, которыми и протягиваются вниз. Початки отделяются на пластинах, а стебли затем срезаются и измельчаются. Измельченные стебли используются в дальнейшем на корм или разбрасываются по полю в качестве органики.

В дальнейшем у самоходных (КСКУ-6 "Херсонец-200") и прицепных (ККП-3 "Херсонец-9") комбайнов початки подаются на початкоочищающий аппарат или в молотилку (КСКУ-6 "Херсонец-200" с молотилкой).

Аналогичное устройство имеют и жатки агрегатируемые с зерноуборочными комбайнами (ППК-4 к комбайну СК-5 "Нива", КМД-6 к комбайну ДОН-1500). Процесс уборки кукурузы в этом случае отличается тем, что початки поступают в молотилку комбайна, где они обмолачиваются, зерно очищается и собирается в бункер комбайна (см. Халанский В.М., Горбачев И.В. Сельскохозяйственные машины. - М.: КолосС, 2004, С.401-413). Основным недостатком этого способа уборки кукурузы является необходимость использования специализированных машин рядковых кукурузоуборочных жаток.

Известен и способ уборки кукурузы зерноуборочными комбайнами с жатками сплошного среза, которые, двигаясь вдоль рядков кукурузы, подают мотовилом стебли к режущему аппарату, которым растения срезаются и подаются транспортером к шнеку и далее к наклонной части жатки в молотильный аппарат. В дальнейшем зерно очищается, а стебли по соломотрясу сходят в копнитель или поступают в измельчитель стеблей (см. Лях А.А., Шаткус Д.И. Справочник по самоходным комбайнам, их модификациям, жаткам и приспособлениям. Ростовское книжное издательство, 1962, С.76-91) - прототип.

Этот способ реализуется ранее выпускаемой жаткой ЖКН-2,6, содержащей мотовило с лопастями, режущий аппарат, корпус с боковинами и днищем, башмаки (см. Лях А.А., Шаткус Д.И. Справочник по самоходным комбайнам, их модификациям, жаткам и приспособлениям. Ростовское книжное издательство, 1962, С.76-91) - прототип.

Некоторым преимуществом такого способа уборки является то, что подача в молотильный аппарат не только початков в обертке, но и стеблей приводит к снижению механического повреждения обмолачиваемого зерна. К недостаткам следует отнести то, что и этот способ для своего осуществления требует замены зерновой жатки комбайна на специальную, оборудованную высокоподнятым над режущим аппаратом мотовилом (1050-2750 мм) с регулируемым диаметром (в пределах 1800-2500 мм).

Это объясняется тем, что в силу инерции инженерного мышления подход к уборке кукурузы в данном случае оказался аналогичен уборке пшеницы, и заранее предполагалось, что зерновая жатка комбайна на уборке кукурузы будет допускать невозвратимые потери урожая за счет отрыва початков планками уменьшенного по диаметру мотовила и падения их на почву.

Техническим решением задачи является снижение потерь початков кукурузы при ее скашивании зерновой жаткой комбайна.

Поставленная задача достигается тем, что в предложенном способе уборки кукурузы, включающем движение комбайна, подачу мотовилом стеблей к режущему аппарату, срез всей массы растений и транспортирование ее шнеком и транспортером наклонной камеры в молотильный аппарат, обмолот початков, согласно изобретению, движение комбайна осуществляют поперек рядков растений, подачу стеблей к режущему аппарату производят двухлопастным мотовилом при отношении окружной скорости мотовила к поступательной скорости комбайна, равном =2,54, а срез растений на срезаемом участке стеблей выполняют поочередно по мере поступления их к режущему аппарату. Для реализации данного способа уборки в устройстве для уборки кукурузы, включающем мотовило с лопастями, режущий аппарат, корпус с боковинами и днищем, башмаки, привод мотовила сообщен с приводным колесом комбайна, лопасти выполнены в виде пальцев граблин перекрытых планками, режущий аппарат установлен под углом к срезаемым рядкам растений, а башмаки жатки, регулирующие высоту среза, снабжены впереди съемными разравнивателями почвы, имеющими двухстороннюю отвальную поверхность с захватом, превышающим ширину колес.

Новизна заявляемого изобретения обусловлена тем, что благодаря движению комбайна поперек рядков участок траектории движения планки, входящий в массу, не пересекается со стеблем, то есть не оказывает на него воздействия, а на участке траектории планки выходящей из массы планки мотовила поддерживает стебель во время его среза и укладывает его на жатку.

Отношение окружной скорости мотовила к поступательной скорости комбайна, равное 2,54, обеспечивает необходимую для нормальной работы ширину петли, равную 500-600 мм, описываемую вокруг срезаемого стебля.

Первоначально комбайн устанавливается на расстоянии В=0,7 м от рядка кукурузы. До подхода к стеблю комбайн проходит путь В=0,7 м. Это происходит за время t_к

где V - скорость комбайна.

Первая планка, установленная в исходном положении на вертикальном диаметре мотовила, за это же время пройдет путь

S= R,

где R - радиус мотовила.

То есть

где U - окружная скорость мотовила.

Из условия равенства t_к=t_n следует

откуда

Ширина петли в этом случае

В этом случае петля расположится между растениями двух смежных рядков, а ее восходящая ветвь будет воздействовать на стебель, поддерживая его во время среза.

Признак "привод мотовила сообщен с приводным колесом комбайна" обеспечивает сохранение кинематического режима работы мотовила независимо от изменения поступательной скорости комбайна. Выполнение мотовила двухлопастным исключает наличие сбоев в его работе.

Признак "срез растений на срезаемом участке стеблей выполняется поочередно по мере поступления их к режущему аппарату" обеспечивается за счет установки ножа под углом к направлению движения, снижает энергоемкость процесса среза за счет исключения одновременного среза большого количества стеблей, требующего большого суммарного усилия.

Признак "пальцы граблин перекрыты планками" исключает попадание початка между пальцами граблин и их преждевременный отрыв, что сокращает потери урожая оторванными початками.

Признак "снабжены впереди съемными разравнивателями почвы, имеющими двухстороннюю отвальную поверхность с захватом, превышающим ширину колес" обеспечивает разравнивание почвы при работе на окученных рядках, что, в конечном счете, уменьшает знакопеременную нагрузку, действующую на механизатора (комбайнера).

Изобретательский уровень усматривается в том, что совокупность признаков заявленного способа уборки и устройства для его осуществления проявляет усиленное свойство прототипа - возможность уборки не только зерновых колосовых, но и пропашных культур (кукурузы, подсолнечника) зерноуборочным комбайном без замены жатки комбайна на специализированную жатку.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показано переоборудованное мотовило. На фиг.2 изображена схема модернизированной жатки. На фиг.3 - привод мотовила от приводного колеса. На фиг.4 - схема движения комбайна при уборке кукурузы. На фиг.5 - процесс работы мотовила.

Предлагаемый способ уборки осуществляется устройством для уборки кукурузы, которое включает мотовило с лопастями 1 и 2 (фиг.1), режущий аппарат 3 (фиг.2), корпус с боковинами 4 и днищем 5, башмаки 6, причем привод 7 (фиг.3) мотовила сообщен с приводным колесом комбайна 8, лопасти выполнены в виде пальцев граблин перекрытых планками 9 (фиг.1), режущий аппарат 3 (фиг.2) установлен под углом к срезаемым рядкам растений, а башмаки 6 жатки, регулирующие высоту среза, снабжены впереди съемными разравнивателями почвы 10, имеющими двухстороннюю отвальную поверхность.

Мотовило жатки перед уборкой кукурузы из пяти лопастного переоборудуется в двухлопастное. Для этого отсоединяется четыре луча 11 (фиг.1). А напротив оставшихся лучей 11 в дисках 12 мотовила сверлятся дополнительные отверстия для крепления других 13.

Способ уборки кукурузы реализуется следующим образом. Движение комбайна начинается с края поля (фиг.4) с половинным захватом жатки. При дальнейших проходах комбайна ширина захвата жатки увеличивается, оставаясь ниже порога забиваемости жатки или молотилки. В целях снижения подачи на режущий аппарат (неодновременного среза растений на участке среза, расположенных в рядке) режущий аппарат 3 (фиг.2) устанавливается под углом к срезаемому рядку. Этот признак может быть осуществлен двумя способами: вынос одной стороны режущего аппарата вперед по направлению движения или отклонения направления движения комбайна от направления, перпендикулярного рядкам на некоторый угол. Первый способ более приемлемый, так как мотовило при этом не меняет своего положения относительно рядков. Вынос же одного конца вперед не представляет трудности и может быть выполнен в бригаде хозяйства.

Если по технологии возделывания кукурузы последняя окучивалась, то при движении поперек рядков комбайнер будет испытывать толчки при наезде на рядки. Чтобы исключить это под днищем жатки устанавливаются разравниватели почвы 10 (фиг.2), имеющие двухстороннюю отвальную поверхность, расчищающую почвенный валик перед проходом колес комбайна. Это исключает возможность колебания высоты среза растений.

Процесс работы двухлопастного мотовила показан на фиг.5. Мотовило работает при отношении окружной скорости мотовила к поступательной скорости комбайна =2,54. При этом отношении планка мотовила описывает траекторию таким образом, что входящий участок траектории не отбивает початки со следующего стебля, а проходит между ним и срезаемым стеблем. В тоже время выходящий участок траектории поддерживает срезаемый стебель во время среза и укладывает его на жатку, где последним ломается на части витками шнека и подается в наклонную камеру. Перед началом движения комбайна мотовило поднимается на высоту, обеспечивающую проход планки 9 (фиг.1) над верхушечной частью стебля. При очень высокой кукурузе планка 9 отбивает метелочную часть стебля. Четкость работы мотовила обеспечивается равным межцентровым расстоянием, выдерживаемым при посеве и равным 70 см и постоянным отношением =2,54. Важное значение имеет и первоначальная установка вала мотовила на расстоянии одного рядка от первого срезаемого рядка и планок 9 в вертикальной плоскости, проходящих через планки и ось вала.

Постоянство кинематического режима при изменении поступательной скорости комбайна достигается за счет привода 7 (фиг.3) вращения мотовила от колеса комбайна 8, снабженного муфтой включения, обеспечивающей первоначальную установку мотовила.

Использование предлагаемого способа уборки кукурузы имеет важное значение при необходимости резкого увеличения площадей посева кукурузы, вызванного гибелью озимых колосовых (вымерзание, вымачивание) и пересевом этих посевов кукурузы, а также при использовании комбайна в фермерских хозяйствах, где площади посева кукурузы невелики, а приобретение кукурузной приставки к комбайну экономически не целесообразно.