зерноуборочный комбайн

Формула изобретения

1. Зерноуборочный комбайн, включающий жатку, наклонную камеру, устройство предварительного обмолота зерна в виде расположенных в два яруса двух верхних и двух нижних вальцов с расположенными под ними решетом и шнеком для отвода зерна, приемный битер, молотильный аппарат, отбойный битер, соломотряс, ветрорешетную очистку, шнеки и элеваторы, бункеры для семенного и товарного зерна, копнитель, ходовую часть и двигатель, отличающийся тем, что имеющий привод вращения каждый валец снабжен обмолачивающе-сепарирующими элементами в виде полых профилей, установленными парами в диаметральной плоскости вальца посредством двуплечих кронштейнов, в обоих ярусах верхние и нижние вальцы кинематически связаны синхронизирующей передачей таким образом, что в исходном положении вальцов один из обмолачивающе-сепарирующих элементов нижнего вальца первой пары максимально приближен к оси вращения верхнего вальца, а обмолачивающе-сепарирующий элемент верхнего вальца второй пары максимально приближен к оси вращения нижнего вальца.

2. Зерноуборочный комбайн по п.1, отличающийся тем, что синхронизирующая передача в приводе вальцов обоих ярусов выполнена в виде натяжного ролика, звездочек на цапфах вальцов и бесконечной ветви втулочно-роликовой цепи, при этом внутренний контур втулочно-роликовой цепи размещен на нижних звездочках вальцов нижнего яруса и натяжном ролике, а ее внешний контур сопряжен с ведомыми звездочками вальцов верхнего яруса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к машинам для уборки зерновых колосовых культур для семеноводческих целей.

Известно молотильно-сепарирующее устройство, включающее снабженный бичами на подбичниках барабан и расположенную под ним прутково-планчатую деку, в котором хотя бы один бич на подбичнике снабжен механизмом индивидуальной регулировки его положения и установлен на большем удалении от оси вращения барабана по сравнению со смежными бичами, при этом механизм индивидуальной регулировки положения бича на подбичнике выполнен в виде резьбовой втулки с фланцем, причем последний установлен между бичом и подбичником, а втулка зафиксирована фасонной гайкой со стороны тыльной грани подбичника (RU, патент № 2191237. МПК⁷ A01F 12/18, A01F 12/20, A01F 12/22. Молотильно-сепарирующее устройство / О.А.Федорова (RU). - Заявка № 2000105020/13; Заявлено 29.02.2000; Опубл. 20.04.2002).

В описанном молотильно-сепарирующем устройстве происходит обмолот зерна с большей долей вероятности на первой планке деки, нежели на последующих за ней планках. Выступающим бичом вращающегося барабана происходит удар о хлебную массу на первой планке и ее перетирание на последующих. Однако в существующих комбайнах вместе с хлебной массой подается выделенное рабочими органами жатки и наклонной камерой биологически ценное, полновесное зерно. Это зерно на первой планке деки получает наибольшее травмирование. В серийных комбайнах нет средств для разделения травмированных зерен от нетравмированных для семенного материала.

Известно молотильно-сепарирующее устройство, содержащее пару приемных вальцов и два ряда попарно установленных за ними граненных обмолачивающих вальцов, на поверхности которых размещены шнековые витки, в котором с целью интенсификации обмолота и увеличения сепарации зерна на гранях обмолачивающих вальцов размещены сегментообразные зубья, которые установлены перпендикулярно к их плоскостям и под углом к продольной оси вальца, причем зубья смежных граней направлены в противоположные стороны (SU, авторское свидетельство № 1159508. М. кл.⁴ A01F 12/18. Молотильно-сепарирующее устройство. / А.К.Кузьменко (СССР) - Заявка № 3635932/30; Заявлено 19.08.1983; Опубл. 07.06.1985; Бюл. № 21 // Открытия. Изобретения. - 1985. - № 21).

Использование описанного молотильно - сепарирующего устройства в качестве питателя наклонной камеры зерноуборочного комбайна приводит к чрезмерному усложнению конструкции, а сегментообразные зубья контактируют лишь с верхним слоем стеблей в межвальцовом пространстве.

Известно молотильно-сепарирующее устройство, включающее два ряда ярусно установленных с возможностью встречного вращения валов с обмолачивающими рабочими органами, выполненными в виде дисков, закрепленных на валах под углом к их продольной оси, в котором с целью повышения производительности и качества обмолота диски валов верхнего яруса установлены относительно дисков валов нижнего яруса с перекрытием, а крайние диски на каждом валу закреплены перпендикулярно к оси вала и снабжены выступами, расположенными с внутренней стороны этих дисков (SU, авторское свидетельство № 1132829. М. кл.⁴ A01D 41/00. Молотильное устройство. / Ю.М.Залеский, В.А.Грозубинский, В.Д.Гришин, К.А.Сорокин, М.Н.Нагаев, М.Г.Залеский, A.M.Медведев, Ю.М.Соколов (СССР). - Заявка № 3641004/30-15; Заявлено 15.06.1983; Опубл. 07.01.1985, Бюл. № 1 // Открытия. Изобретения. - 1985. - № 1).

К недостаткам описанного молотильного устройства относятся низкая эффективность воздействия дисков, наклоненных под углом к оси вращения.

Известно молотильно-сепарирующее устройство, содержащее два ряда ярусно установленных, снабженных общим приводом валов с установленными на них обмолачивающими органами в виде дисков, плоскости которых не совпадают с плоскостью вращения любой их точки, в котором с целью уменьшения травмирования зерен диски установлены с возможностью их колебаний в направлении осей валов посредством дополнительного привода (SU, авторское свидетельство № 1486091. М. кл.⁴ A01F 7/00, 12/18. Молотильное устройство / М.Н.Нагаев, В.М.Нагаев (СССР). - Заявка № 4248656/30-15; Заявлено 13.04.1987; Опубл. 15.06.1989, Бюл. № 22 // Открытия. Изобретения. - 1989. - № 22).

К недостаткам описанного молотильного устройства относятся низкая эффективность обмолота колосьев дисками и чрезмерное усложнение конструкции.

Известен отбойный или промежуточный битер молотильно-сепарирующего устройства, содержащий смонтированные на валу диски, между которыми установлены лопасти, в котором с целью интенсификации процесса выделения зерна из соломистого вороха диски расположены под углом к оси вала (SU, авторское свидетельство № 1158088. М. кл.⁴ A01F 12/18. Отбойный или промежуточный битер молотильно-сепарирующего устройства / В.М.Халанский, Ю.Н.Ярмашев, Ю.М.Горбачев, А.П.Гарбузов (СССР). - Заявка № 3408603/30-15; Заявлено 18.03.1982; Опубл. 30.05.1985, Бюл. № 20 // Открытия. Изобретения. - 1985. - № 20).

К недостаткам описанного отбойного битера относится низкая эффективность воздействия наклоненных к оси вращения дисков на слои хлебной массы.

Известен молотильный аппарат, включающий корпус с двумя бильными барабанами, установленными на параллельных валах, причем билы одного барабана входят в промежуток между билами другого при согласованном их вращении, в котором с целью снижения удельной мощности на обмолот и улучшения качества семян барабаны выполнены из набора дисков, на поверхности которых в радиальном направлении расположены клинообразные билы, одна боковая грань которых закреплена на поверхности диска, другая составляет с ней угол меньше трения растительного объекта о материал бил, а поверхность основания выполнена по логарифмической спирали; соотношение высоты клина обмолачивающего растения и средней толщины колоса выполнено 1:1, а соотношение расстояния между дисками одного вала и средней толщины колоса 5:1; на параллельных валах между дисками установлены ограничительные втулки с держателями, жестко закрепленными на корпусе вала (SU, авторское свидетельство № 715059. М. кл.² A01F 7/02. Молотильный аппарат / Г.Е.Листопад, В.К.Макаров (СССР). - Заявка № 2661407/30-15; Заявлено 12.09.1978; Опубл. 15.02.1980, Бюл. № 6 // Открытия. Изобретения. - 1980. - № 6).

К недостаткам описанного молотильного аппарата, несмотря на наличие приводных дисков и клинообразных бил, относятся большое количество травмированных зерен из-за не технологичности изготовления рабочих органов.

Известен питатель молотилки зерноуборочного комбайна, включающий жатвенную часть с выходным окном и установленным перед ним шнеком сужающего типа с пальчиковым механизмом, оснащенным витками противоположного направления, концы которых расположены перед выходным окном, промежуточный битер и наклонную камеру с транспортирующими элементами, в котором с целью повышения пропускной способности молотилки за счет улучшения равномерности и однородности структуры потока массы, снижения материалоемкости, трудоемкости изготовления и монтажа за счет унификации жатвенных частей, ширина выходного окна жатвенной части выполнена меньшей, чем ширина корпуса наклонной камеры, при этом промежуточный битер установлен в зоне сужения; промежуточный битер снабжен режущим элементом; промежуточный битер снабжен витками сужающего типа; промежуточный битер снабжен пальчиковым механизмом; зона сужения выполнена в виде проставки; наклонная камера снабжена транспортером конвейерного типа; транспортирующие элементы наклонной камеры выполнены в виде битеров и снабжены дополнительными разделительными элементами; корпус наклонной камеры выполнен ступенчатым по ширине (SU, авторское свидетельство № 1515409. М. кл.⁴ A01F 12/10, A01D 41/12. Питатель молотилки зерноуборочного комбайна. / А.И.Русанов, Ю.Н.Ярмашев, А.А.Лях, А.И.Герасименко, В.Б.Сачко, В.И.Смирнов, Г.М.Журавлева (СССР). - Заявка № 4368339/30-15; Заявлено 22.01.1988; Опубл. 1989, Бюл. № 38).

К недостаткам описанного питателя молотилки зерноуборочного комбайна относятся низкая эффективность транспортирующих элементов наклонной камеры.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится зерноуборочный комбайн, включающий жатку, наклонную камеру, устройство предварительного обмолота зерна с расположенным под ним решетом и шнеком, молотильный аппарат, клавишный соломотряс, копнитель, решета очистки и бункеры для приема зерна, соответственно, от устройства для предварительного обмолота и молотильного аппарата, причем устройство для предварительного обмолота зерна установлено между жаткой и наклонной камерой, в котором устройство для предварительного обмолота зерна выполнено в виде расположенных в два яруса двух верхних и двух нижних вальцов, причем вальцы верхнего яруса подпружинены и снабжены механизмом регулировки зазоров между ними и вальцами нижнего яруса, которые установлены с возможностью вращения вальцам верхнего яруса, при этом шнек расположен под решетом устройства предварительного обмолота зерна (RU, патент № 2202165. МПК⁷ A01D 41/00, A01D 41/02, A01D 41/12, A01F 12/18. Зерноуборочный комбайн. / А.Н.Цепляев, А.И.Ряднов, О.А.Федорова (RU). - Заявка № 2000109659/13; Заявлено 17.04.2000; Опубл. 20.04.2003).

К недостаткам описанного средства относятся то, что описанные вальцы круглого сечения не обладают сепарирующей способностью. Из 30% обмолоченного зерна рабочими органами жатки и наклонной камеры выделяется не более 2%. Оставшееся полноценное зерно поступает в молотилку зерноуборочного комбайна и подвергается существенному травмированию и дроблению.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - получение биологически ценного, семенного зерна до обмолота молотильным аппаратом зерноуборочного комбайна.

Технический результат - снижение количества травмированных зерен в зерновом потоке с наибольшей массой 1000 штук для семеноводческих целей.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном зерноуборочном комбайне, включающем жатку, наклонную камеру, устройство предварительного обмолота зерна в виде расположенных в два яруса двух верхних и двух нижних вальцов с расположенными под ними решетом и шнеком для отвода зерна, приемный битер, молотильный аппарат, отбойный битер, соломотряс, ветрорешетную очистку, шнеки и элеваторы, бункеры для семенного и товарного зерна, копнитель, ходовую часть и двигатель, согласно изобретения, имеющий при вод вращения каждый валец снабжен обмолачивающе-сепарирующими элементами в виде полых профилей, установленными парами в диаметральной плоскости вальца посредством двуплечих кронштейнов, в обеих ярусах верхние и нижние вальцы кинематически связаны синхронизирующей передачей таким образом, что в исходном положении вальцов один из обмолачивающе-сепарирующих элементов нижнего вальца первой пары максимально приближен к оси вращения верхнего вальца, а обмолачивающе-сепарирующий элемент верхнего вальца второй пары максимально приближен к оси вращения нижнего вальца; синхронизирующая передача в приводе вальцов обоих ярусов выполнена в виде натяжного ролика, звездочек на цапфах вальцов, при этом внутренний контур втулочно-роликовой цепи размещены на нижних звездочках нижнего яруса вальцов и натяжном ролике, а ее внешний контур сопряжен со звездочками вальцов верхнего яруса.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен продольно-вертикальный разрез жатки с наклонной камерой с устройством обмолота и сепарации биологически ценного зерна на семеноводческие цели.

На фиг.2 - место А на фиг.1, поперечно-вертикальный разрез молотильно-сепарирующего устройства предварительного обмолота.

На фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.2, вертикальное сечение вальца молотильно-сепарирующего устройства с подшипниковыми опорами и звездочками на обеих цапфах вала.

На фиг.4 - вид В на фиг.3, синхронизирующая передача в приводах вальцов молотильно-сепарирующего устройства предварительного обмолота зерна.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

В известном зерноуборочном комбайне, включающем жатку 1 с промежуточным битером 2, опорными лыжами 3 под платформой 4, сужающим шнеком 5, имеющим пальчиковый механизм, бесконечным прорезиненным транспортером 6, режущим аппаратом 7 и мотовилом 8, наклонную камеру 9, устройство 10 предварительного обмолота зерна выполнено в виде расположенных в два яруса двух верхних вальцов 11 и 12 и двух нижних вальцов 13 и 14. Под вальцами 13 и 14 расположены решето 15 и шнек 16 для отвода биологически ценного зерна (фиг.1).

В молотильной камере известного комбайна смонтированы приемный битер, молотильный аппарат, отбойный битер, соломотряс, ветрорешетная очистка, шнеки и элеваторы. На корпусе молотилки размещены бункеры для семенного и товарного зерна и двигатель, а под корпусом молотилки - ходовая часть в виде переднего ведущего и заднего управляемого мостов. В задней части корпуса молотилки навешен копнитель. В силу широкой известности описанных узлов последние не показаны на приведенных чертежах (фиг.1).

Имеющий привод вращения каждый валец 11 (12, 13 и 14), направления вращения которых показаны стрелками на фиг.2, снабжен обмолачивающе-сепарирующими элементами 17 в виде полых профилей. Поперечные сечения профилей - либо круг, либо квадрат, либо шестигранник, либо любую форму геометрического тела. Обмолачивающе-сепарирующие элементы 17 в каждом вальце 11 (12-14) установлены парами в диаметральной плоскости (см. фиг.2 и 3). Приводной вал 18 вальцов 11-14 образован левой и правой цапфами 19 и 20 и участком трубы 21. Цапфы 19 и 20 с трубой 21 соединены сварными швами. Каждый валец 11 (12-14) цапфами 19 и 20 смонтирован посредством радиальных шарикоподшипников разовой смазки в корпусах 22. Последние средствами крепления зафиксированы на боковых стенках наклонной камеры 9. На цапфах 19 и 20 выполнены шпоночные пазы для фиксации ступиц звездочек 23 и 24 в нужном положении клиновыми шпонками 25.

Обмолачивающе-сепарирующие элементы 17 установлены парами в диаметральной плоскости 11-14 посредством двуплечих кронштейнов 26, закрепленных средними участками сварными швами на трубе 21 (фиг.2 и 3).

В обеих ярусах верхние вальцы 11, 12 и нижние вальцы 13, 14 кинематически связаны синхронизирующей передачей (фиг.4) таким образом, что в исходном положении вальцов 11 и 13, 12 и 14 один из обмолачивающе-сепарирующих элементов 17 нижнего вальца 13 первой пары максимально приближен к оси вращения приводного вала 18 верхнего вальца 11. Обмолачивающе-сепарирующий элемент 17 верхнего вальца 12 второй пары максимально приближен к оси вращения приводного вала 18 нижнего вальца 14.

Синхронизирующая передача (фиг.4) в приводе вальцов 11-14 обоих ярусов выполнена в виде натяжного ролика 27, звездочек 24, 28, 29 и 30 на цапфах 20 приводных валов 18 и бесконечной ветви втулочно-роликовой цепи 31. Внутренний контур втулочно-роликовой цепи размещен на нижних звездочках 24 и 30 нижнего яруса вальцов 13 и 14 и натяжном ролике 27. Внешний контур втулочно-роликовой цепи сопряжен со звездочками 28 и 29 на цапфах 20 приводных валов 18 верхнего яруса валов 11 и 12 (фиг.4).

Звездочка 23 на правой боковой стенке наклонной камеры 9 кинематически связана со звездочкой 32, размещенной рядом со шкивом 33 верхнего ведущего вала 34 наклонной камеры 9 (фиг.1).

Торцы полых обмолачивающе-транспортирующих элементов 17 закрыты заглушками 35 (фиг.3), исключающие попадание влаги и сора в их полости.

Зерноуборочный комбайн работает следующим образом.

При прямом комбайнировании граблинами и планками мотовила 8 отделяется порция стеблей зерновых колосовых и подводится к режущему аппарату 7. Режущим аппаратом 7 стебли срезаются на высоте среза, заданной гидрофицированными опорными лыжами 3. Срезанные стебли укладываются на ленточный транспортер 6 и частично на витки сужающего шнека 5. Шнеком 5 стебли сдвигаются на середину платформы 4 и пальчиковым механизмом шнека 5 подаются под промежуточный битер 2. Им стебли хлебной массы направляются в полость наклонной камеры 9. Промежуточным битером 2 стебли колосом вперед подаются в первую пару вальцов 11 и 13 (см. фиг.1). За счет разного направления вращений вальцов 11 и 13 поток слоя хлебной массы обмолачивающе-сепарирующими элементами 17 затаскивается в межвальцовое пространство (см. фиг.2). Каждый обмолачивающе-сепарирующий элемент 17, скользя по верхним и нижним слоям стеблей, валок со свободным зерном и необмолоченными колосьями многократно поднимают и опускают над днищем наклонной камеры 9. Каждым элементом 17 производится вибрационно-ударное воздействие на стебли и колосья зерновых культур. За счет многократного воздействия элементов 17 во вращающихся вальцах 11 и 13 свободное, неповрежденное зерно сепарируется через решетку стеблевой массы и поступает на решето 15, проваливаясь через него, поступает в желоб шнека 16.

На выходе из первой пары вальцов 11, 13 устройства 10 для предварительного обмолота биологически ценного зерна, стеблевая масса направляется к вальцам 12 и 14 второй пары. Интенсивное сепарирование стеблевого потока попарно установленными обмолачивающе-сепарирующими элементами 17 на вальцах 12 и 14, имеющими большую амплитуду вертикальных перемещений, приводят к выделению 40 45% биологически ценного зерна с наибольшей массой 1000 штук семян, являющихся основой посевного материала.

Полученное выше описанным приемом биологически ценное зерно шнеком 16 подается в отдельный бункер.

Предварительно обмолоченный ворох устройством 10 подается в молотилку зерноуборочного комбайна. Бильным молотильным аппаратом ведется домолот товарного зерна. После очистки зерна ветрорешетной очисткой оно направляется шнеками и элеваторами в бункер товарного зерна.

Таким образом, описанная совокупность существенных отличительных признаков обеспечивают достижение указанного выше технического результата.