способ формирования потока растительной массы и подачи в зону обмолота семенных соцветий сельскохозяйственных культур и устройство для его осуществления (варианты)

Формула изобретения

1. Способ формирования потока растительной массы и подачи в зону обмолота семенных соцветий сельскохозяйственных культур, содержащий отделение растений на корню, объединение их в единый поток, транспортирование и передачу этого потока растений на фиксирующее устройство и подачу их соцветиями в зону обмолачивающего устройства, отличающийся тем, что транспортирование зафиксированного потока растений осуществляется с изменением его ориентации в пространстве путем поворота из прежнего положения в вертикальную или близкую к ней плоскость с расположением соцветий растений внизу и их подачей в зону обмолачивающего устройства.

2. Устройство для осуществления способа, выполненное в виде рамы со смонтированными на ней отделяющим растения на корню аппаратом, интегрирующим транспортером с концевым барабаном, механизмом подачи на интегрирующий транспортер отделенных растений, наклонной частью и камерой обмолота с фиксирующим устройством, отличающееся тем, что фиксирующее устройство выполнено в виде контактирующих между собой рабочих ветвей бесконечных лент пары прижимных верхнего и нижнего транспортеров с входными и выходными барабанами и смонтировано последовательно с входным барабаном нижнего прижимного транспортера за концевым барабаном интегрирующего транспортера, при этом рабочие ветви лент образуют в наклонной части зону первоначальной фиксации и перемещения горизонтально расположенных стеблей растений по наклонной плоскости и зону поворота и перемещения лент с растениями из прежнего положения в вертикальную или близкую к ней плоскость, и в камере обмолота зону с вертикальным или близким к нему расположением и перемещением лент с растениями соцветиями внизу, а указанные зоны выполнены посредством установленных в горизонтальной плоскости входных и в вертикальной или близкой к ней плоскости выходных барабанов и прижимных роликов верхнего и нижнего транспортеров.

3. Устройство для осуществления способа, выполненное в виде рамы со смонтированными на ней отделяющим растения на корню аппаратом, интегрирующим транспортером с концевым барабаном, механизмом подачи на интегрирующий транспортер отделенных растений, наклонной частью и камерой обмолота с фиксирующим устройством, отличающееся тем, что фиксирующее устройство выполнено в виде сопряженных двух пар прижимных транспортеров с первой и второй направляющими для стеблей растений, при этом ленты, входные и выходные барабаны нижнего и верхнего транспортеров первой пары ориентированы в горизонтальной плоскости с закреплением нижнего транспортера последовательно за интегрирующим транспортером, а ленты, входные и выходные барабаны наружного и внутреннего транспортеров второй пары ориентированы в вертикальной или близкой к ней плоскости, причем сопряжение пар прижимных транспортеров осуществлено по длинам боковых торцов лент первой пары и поверхности ленты наружного транспортера второй пары с образованием зоны первоначальной фиксации стеблей растений транспортерами первой пары от их входных барабанов до первой направляющей, зоны подъема, поворота вверх и фиксации комелей растений торцами и поверхностью лент первой и второй пар транспортеров от первой направляющей до выходного барабана нижнего транспортера первой пары, зоны перемещения растений с зафиксированными стеблями и их комелями и поворота растений соцветиями вниз при фиксации комелей и расфиксации стеблей растений от выходного барабана нижнего транспортера первой пары до окончания второй направляющей, зоны фиксации стеблей растений лентами наружного и внутреннего транспортеров второй пары, а длины рабочих ветвей лент прижимных транспортеров выбраны таким образом, что нижний транспортер первой пары и внутренний транспортер второй пары меньше соответственно их верхнего и наружного.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сельскохозяйственного производства и машиностроения, в частности к способам уборки и обмолота сельскохозяйственных культур и средствам для их реализации.

Известен способ формирования потока хлебной массы при обмолоте колосьев зерновых культур, включающий ее очес с отрывом частично и полностью необмолоченных колосьев и их подачу в зону обмолота (домолота).

Известен набор машин и оборудования для этого способа, включающий очесывающую жатку с рабочими органами для сплошного очеса, навешиваемую на зерноуборочный комбайн /1/.

Недостатками данного способа являются осуществление отрыва колосьев и их частичного обмолота в камере, открытой снизу, а также сложность обеспечения очеса растений с различной высотой расположения колоса (частично полеглых), что приводит к потерям как свободного зерна, так и целых колосьев.

Недостатком данного набора оборудования является наличие неизолированной снизу камеры очеса (первичного обмолота), что приводит к потерям зерна, в результате его осыпания и движения очесанного зерна по траекториям, не обеспечивающим его попадание на транспортирующее устройство.

Известен способ формирования потока хлебной массы при обмолоте зерновых культур, включающий срезание, транспортирование, фиксацию стеблей хлебной массы, формирование ее потока со стеблями растений, расположенными перпендикулярно этому потоку, сориентированными вдоль оси вращения обмолачивающего устройства.

Известно (реализующее этот способ) устройство /2/, включающее жатвенную часть с режущим аппаратом, фиксирующие и транспортирующие скошенную массу устройства в каждом ряду, транспортирующее и фиксирующее устройство для подачи объединенного потока хлебной массы в зону обмолота колосьев.

Недостатком данного способа при уборке зерновых, высеянных узкорядным способом, являются большие потери из-за непопадания низкостебельных (менее 70 см) срезанных растений в центр рабочего русла к фиксирующим транспортирующим устройствам.

Недостатками данного набора рабочих органов является необходимость установки большого количества рабочих русел и при узкорядном посеве зерновых для обеспечения подачи зерносоломистой массы в пределах от 8 до 12 кг/с - соответствующей большинству зерноуборочных машин, применяемых при массовом производстве зерна. Это существенно усложняет конструкцию уборочных машин, что приводит к росту их стоимости и затратам на обслуживание.

Известен способ формирования потока растительной массы и подачи в зону обмолота семенных соцветий сельскохозяйственных культур /3/, включающий отделение растений на корню, объединение их в единый поток, транспортирование и передачу этого потока растений на фиксирующее устройство и подачу их соцветиями в зону обмолачивающего устройства.

Известно (реализующее способ) устройство /3/, содержащее раму со смонтированными на ней отделяющим растения на корню аппаратом, интегрирующим транспортером с концевым барабаном, механизмом подачи на интегрирующий транспортер отделенных растений, наклонной частью и камерой обмолота с фиксирующим устройством.

По совокупности существенных признаков этот способ и устройство для его реализации наиболее близки с предлагаемым техническим решением и приняты за прототип.

Главный недостаток способа заключается в том, что формирование потока растительной массы и его подача в зону обмолота в горизонтальном или близком к нему положении ориентации стеблей растений приводит к забрасыванию вымолоченного зерна на обмолоченную растительную массу, что приводит в конечном итоге к росту общих потерь зерна при уборке и обмолоте сельскохозяйственных культур.

Недостаток устройства заключается в допущении попадания вымолоченного зерна на поток обмолоченных растительных остатков и вызывает необходимость в дальнейшей интенсификации выделения зерна из потока обмолоченных растительных остатков с использованием соломотрясов и их аналогов.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения эффективности способа формирования потока растительной массы и подачи в закрытую снизу зону обмолота семенных соцветий сельскохозяйственных культур и устройства для его осуществления путем поворота зафиксированного потока стеблей растений семенными соцветиями вниз, его фиксацию в таком положении и обмолот, что обеспечивает исключение, или по крайней мере, существенное снижение количества зерна, попадающего на поток обмолоченных растительных остатков.

Для достижения поставленной задачи транспортирование зафиксированного потока растений осуществляется с изменением его ориентации в пространстве путем поворота из прежнего положения в вертикальную или близкую к ней плоскость с расположением соцветий растений внизу и их подачей в зону обмолачивающего устройства; фиксирующее устройство выполнено в виде контактирующих между собой рабочих ветвей бесконечных лент пары прижимных верхнего и нижнего транспортеров с входными и выходными барабанами и смонтировано последовательно входным барабаном нижнего прижимного транспортера за концевым барабаном интегрирующего транспортера, при этом рабочие ветви лент образуют в наклонной части зону первоначальной фиксации и перемещения горизонтально расположенных стеблей растений по наклонной плоскости и зону поворота и перемещения лент с растениями из прежнего положения в вертикальную или близкую к ней плоскость, и в камере обмолота зону с вертикальным или близким к нему расположением и перемещением лент с растениями соцветиями внизу, а указанные зоны выполнены посредством установленных в горизонтальной плоскости входных и в вертикальной или близкой к ней плоскости выходных барабанов и прижимных роликов верхнего и нижнего транспортеров; фиксирующее устройство выполнено в виде сопряженных двух пар прижимных транспортеров с первой и второй направляющими для стеблей растений, при этом ленты, входные и выходные барабаны нижнего и верхнего транспортеров первой пары ориентированы в горизонтальной плоскости с закреплением нижнего транспортера последовательно за интегрирующим транспортером, а ленты, входные и выходные барабаны наружного и внутреннего транспортеров второй пары ориентированы в вертикальной или близкой к ней плоскости, причем сопряжение пар прижимных транспортеров осуществлено по длинам боковых торцов лент первой пары и поверхности ленты наружного транспортера второй пары с образованием зоны первоначальной фиксации стеблей растений транспортерами первой пары от их входных барабанов до первой направляющей, зоны подъема, поворота вверх и фиксации комелей растений торцами и поверхностью лент первой и второй пар транспортеров от первой направляющей до выходного барабана нижнего транспортера первой пары, зоны перемещения растений с зафиксированными стеблями и их комелями и поворота растений соцветиями вниз при фиксации комелей и расфиксации стеблей растений от выходного барабана нижнего транспортера первой пары до окончания второй направляющей, зоны фиксации стеблей растений лентами наружного и внутреннего транспортеров второй пары, а длины рабочих ветвей лент прижимных транспортеров выбраны таким образом, что нижний транспортер первой пары и внутренний транспортер второй пары меньше соответственно их верхнего и наружного.

Совокупность отличительных признаков, примененных в способе и устройстве для его осуществления, способствует проявлению новых свойств, которые заключаются:

- в формировании потока растительной массы со стеблями семенных соцветий внизу, его подачи и обмолота в закрытой камере с существенным сокращением попадания свободного зерна на обмолоченные растительные остатки;

- в исключении или значительном упрощении конструкций аппаратов уборочных машин для выделения свободного зерна из потока обмолоченных растительных остатков (соломотряса и его аналогов) и снижении затрат на их содержание и обслуживание.

Способ и устройство могут быть реализованы в конструкциях прицепных и самоходных уборочных машин с разной производительностью.

В качестве примера показано осуществление способа и устройства на базе прицепного уборочного агрегата с двумя вариантами исполнения конструкции фиксирующего устройства.

Предлагаемое изобретение поясняется следующими чертежами:

на фиг.1 показано устройство в виде прицепного уборочного агрегата для реализации способа формирования потока растительной массы и его подачи в зону обмолота семенных соцветий сельскохозяйственных культур очесным барабаном с первым вариантом исполнения фиксирующего устройства (фронтальное изображение);

на фиг.2 - то же, вид сбоку;

на фиг.3 - показано устройство с обмолотом семенных соцветий инерционными или инерционно-очесными роторами;

на фиг.4 показан вид А-А фиг.3;

на фиг.5 показан первый вариант исполнения фиксирующего устройства в аксонометрии, вид сбоку;

на фиг.6 показан второй вариант исполнения фиксирующего устройства (в виде двух пар прижимных транспортеров) в аксонометрии, вид сбоку;

на фиг.7 показан вид Б фиг.6;

на фиг.8 показан вид В фиг.7;

на фиг.9 показан вид Г-Г фиг.7;

на фиг.10 показан вид Д-Д фиг.7.

Устройство для осуществления способа включает раму 1 (фиг.1-4) со смонтированными на ней отделяющим растения на корню аппаратом 2 (например, сегментно-пальцевого и беспальцевого типа), интегрирующим транспортером 3 с концевым барабаном 4, механизмом подачи на интегрирующий транспортер 3 отделенных растений в виде мотовила 5, наклонной частью 6 и закрытой снизу камерой обмолота 7 семенных соцветий растений с фиксирующим устройством 8 растительной массы.

В камере 7 смонтировано обмолачивающее устройство 9 известных типов (очесное, инерционно-очесное, бильное и др.), а на ее днище установлен горизонтальный шнек 10 и наклонный элеватор 11, который выдает зернополовистый ворох из уборочной машины для дальнейшей его послеуборочной обработки.

Фиксирующее устройство 8 по первому варианту исполнения состоит из пары прижимных верхнего 12 и нижнего 13 транспортеров с входными 14 и выходными 15 барабанами и прижимными роликами 16, 17 (фиг.1-5). Входной барабан 14 нижнего транспортера 13 установлен последовательно за концевым барабаном 4 интегрирующего транспортера 3.

Рабочие ветви бесконечных лент 18 транспортеров 12 и 13 контактируют между собой и образуют последовательно расположенные зоны: первоначальной фиксации стеблей растений после их отделения на корню аппаратом 2 и выходом с интегрирующего транспортера 3, поворотом стеблей растений из прежнего положения в вертикальную или близкую к ней плоскости соцветиями вниз и подачу их на обмолачивающее устройство 9. Зоны образованы за счет установки входных барабанов 14 и прижимных роликов 16 верхнего 12 и нижнего 13 транспортеров в горизонтальной плоскости, а их роликов 17 и выходных барабанов 15 в вертикальной или близкой к ней плоскости.

Фиксирующее устройство 8 по второму варианту исполнения состоит из (фиг.6-10) двух пар прижимных транспортеров - верхнего 12 и нижнего 13 первой пары с горизонтальным расположением входных 14 и выходных 15 барабанов, прижимного ролика 16 с бесконечной лентой 18, и наружного 19 и внутреннего 20 транспортеров второй пары с вертикальным или близким к ней расположением входных 14 и выходных 15 барабанов с лентой 18, и двух направляющих 21 и 22 для стеблей и комелей растений.

Первая и вторая пары транспортеров установлены таким образом, что ленты 18 первой пары своими боковыми торцами сопряжены с поверхностью ленты 18 наружного 19 транспортера второй пары. При этом рабочие ветви лент 18 обеих пар транспортеров образуют зоны: первоначальной фиксации стеблей растений поверхностями лент 18 транспортеров 12 и 13 первой пары от их входных барабанов 14 до первой направляющей 21; подъема и поворота вверх с фиксацией комелей растений торцами лент 18 транспортеров 12, 13 первой пары и поверхностью ленты 18 транспортера 19 второй пары от направляющей 21 до выходного барабана 15 нижнего транспортера 13; перемещения растений с зафиксированными стеблями растений лентами 18 транспортеров 12, 13 и комелями растений торцами лент 18 указанных транспортеров 12, 13 и поверхностью ленты 18 наружного транспортера 19 и поворота растений соцветиями вниз при фиксации комелей и расфиксации стеблей растений от выходного барабана 15 нижнего транспортера 13 первой пары до окончания второй направляющей 22; фиксации стеблей растений поверхностями лент 18 наружного транспортера 19 и внутреннего 20 транспортеров второй пары и подачи соцветий растений на обмолачивающее устройство 9. Для образования отмеченных зон длины нижнего 13 и внутреннего 20 транспортеров выполнены меньше чем длины их верхнего 12 и наружного 19 транспортеров соответствующих пар.

Устройство для осуществления способа формирования потока растительной массы и подачи в зону обмолота семенных соцветий сельскохозяйственных культур работает следующим образом.

При движении уборочного агрегата (фиг.1-10) убираемые растения сельскохозяйственных культур наклоняются мотовилом 5 назад по ходу движения, отделяются на корню аппаратом 2 и укладываются на интегрирующий транспортер 3, который перемещает отделенную растительную массу к наклонной части 6. Поток растительной массы концевыми барабанами 4 интегрирующего транспортера 3 передается на фиксирующее устройство 8, которое осуществляет транспортирование стеблей растений с их фиксацией лентами 18 транспортеров 12 и 13 (в первом и втором вариантах реализации устройства) соцветиями назад, а затем с поворотом (изменением его ориентации в пространстве) растений из прежнего положения в вертикальную или близкую к ней плоскость с ориентацией семенных соцветий снизу (лентами 18 транспортеров 12 и 13 - в первом варианте, и лентами 18 транспортеров 12, 13 и 19 - во втором варианте) и подачей их в камеру обмолота 7 сверху обмолачивающего устройства 9, которое осуществляет обмолот. При этом создаются условия для эффективного обмолота семенных соцветий растений разными типами обмолачивающих устройств (очесывающим, инерционно-очесным, бильным и др.) и обеспечивается исключение или резкое сокращение попадания вымолоченного зерна на поток обмолоченных растительных остатков, что значительно упрощает уборочный процесс.

Свободное зерно и отделенные соцветия стеблей растений собираются на днище камеры обмолота 7, затем, при необходимости, горизонтальным шнеком 10 подаются на наклонный элеватор 11 и выгружаются из уборочного агрегата для дальнейшей обработки зернополовистого вороха.

Растительные остатки стеблей выбрасываются транспортерами 12, 13 (первый вариант), 19 и 20 (второй вариант) фиксирующего устройства 8 из уборочного агрегата на убранную часть поля и собираются для дальнейшего их использования.

Применение предложенного способа формирования потока растительной массы и ее подачи в зону обмолота семенных соцветий сельскохозяйственных культур с ориентацией в пространстве растений потока с расположением стеблей в вертикальной или близкой к ней плоскости с соцветиями вниз и устройства его осуществления обеспечивает выполнение эффективного обмолота семенных соцветий разными типами обмолачивающих устройств с отсутствием или существенным сокращением попадания свободного зерна на поток обмолоченных растительных остатков, что упрощает в конечном итоге дальнейший уборочный процесс, а также конструктивное исполнение уборочных агрегатов и снижает общие потери зерна.

Предлагаемые способ и устройство для его осуществления не оказывают отрицательного влияния на окружающую среду.

Источники информации

1. С1 2056086 RU 6 А01D 41/08. Очесывающее устройство / Шамин А.А., Никитин А.Г., Гаврилов В.П., Логинов Л.Н., Ростовцев К.И. (Шамин Анатолий Алексеевич) - 93007343/15; заявл. 26.02.93 // Изобретения (заявки и патенты). - 1996. - № 8.

2. 5-33003 JP 5 А01D 57/00, 61/00. Устройство для подачи скашиваемых стеблей зерновых культур в зерноуборочном комбайне / Мицубиси ноки К.К. - 61-143 380; заявл. 19.06.86.

3. С2 2324327 RU А01D 41/00, 91/04. Способ формирования потока хлебной массы при обмолоте колосьев зерновых культур и средство для его осуществления / Бурьянов А.И., Александров Е.А., Колесников Г.Е., Бурьянов М.А. (ГНУ ВНИПТИМЭСХ) - 2006123292/12; заявл. 29.06.06 // Изобретения (заявки и патенты). - 2008. - № 14.