КАСКАДНАЯ КЛАВИША СОЛОМОТРЯСА

Заявляемая полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно, к каскадным клавишам соломотряса преимущественно зерноуборочных комбайнов.
Широко известны клавишные соломотрясы с установленными в корпусе клавишей, каскадно, секциями, рабочих поверхностей (CLAAS, LEXION 560/550, LEXION 540/540С, LEXION 530/520/510 // Руководство по эксплуатации. - С.9.3.1, 9.3.5, 9.3.7. - CLAAS KGaA mbH Postflach 1163 33426 Harsewinkel. - . - Printed in Germany). На секциях рабочих поверхностей установлены сепарирующие решетки под острым углом к каскаду, с наклоном в направлении наклона самого каскада, а толкающие ворох стенки, расположенные между решетками, выполнены глухими. Расположение сепарирующих решеток с большим углом, равным сумме угла установки каскада и угла установки решетки относительно каскада во время соударения с нисходящим слоем вороха позволяет вороху сползать по ней в сторону, противоположную направлению его общего перемещения, и уплотнять его между толкающей стенкой и сепарирующей решеткой. Такое смешение не только ухудшает сепарацию зерна сквозь уплотненный слой, но и замедляет общее продвижение вороха по соломотрясу, что приводит к увеличению толщины слоя, а следовательно, и к возрастанию потерь зерна за соломотрясом.
Наиболее близкой конструкцией каскадной клавиши соломотряса к заявляемой полезной модели является клавиша соломотряса зерноуборочного комбайна "Дон-1500" (Морозов А.Ф. Зерноуборочные комбайны. - М: Агропромиздат, 1991. - С.72-74). Эта клавиша содержит корпус, в котором каскадно расположены секции рабочих поверхностей. На этих секциях поперек клавиши установлены ряды трапециевидных зубьев под острым углом к секции по ходу движения вороха по соломотрясу, в промежутках между зубьями расположены продольные прямолинейные полосы, образующие с зубьями решетку. Такая конструкция клавиши позволяет более активно воздействовать на нижние слои вороха, разрыхляя их и не позволяя им смещаться по сепарирующей решетке в сторону, противоположную перемещению вороха по соломотрясу.
Однако таким клавишам присущи следующие недостатки: расположение сепарирующей решетки в плоскости секции не позволяет рационально использовать ее положение для отсадки зерна из вороха ввиду значительного отклонения перпендикуляра к плоскости решетки от направления удара ее о ниспадающий ворох, а также повышенная вероятность заклинивания мелкой остистой или сырой массы как между зубьями и продольными прямолинейными полосами решетки, к которым они установлены под острым углом, так и между последовательно расположенными рядами зубьев и между самими зубьями.
Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение, при сохранении острого угла установки трапециевидных зубьев к секции рабочих поверхностей клавиши и угла наклона самой секции на клавише у прототипа, такого расположения сепарирующей решетки на секции и такого конструктивного исполнения самой секции и ее решеток, которые позволят активизировать выделение зерна из вороха, особенно из нижних его слоев, при ударном взаимодействии сепарирующей решетки с ниспадающим ворохом и снизить вероятность забивания мелкой остистой, засоренной или сырой массой вороха секций рабочих поверхностей клавиши.
Технический результат заключается в снижении потерь зерна за соломотрясом и снижении простоев и трудозатрат, связанных с очисткой секций рабочих поверхностей клавиш соломотряса, что способствует повышению производительности работы зерноуборочного комбайна.
Технический результат достигается тем, что на секциях рабочих поверхностей, расположенных в корпусе клавиши соломотряса между его боковинами, причем некоторые из секций расположены с последовательным образованием ступеней между ними так, что конечный край предыдущей секции находится выше переднего края последующей, размещены поперечные ряды трапециевидных зубьев, установленных под острым углом к этим секциям с промежутками между ними. Между рядами зубьев параллельно боковинам каркаса с шагом, равным шагу размещения зубьев в ряду установлены полосы. Секции клавиши снабжены рядом прямоугольных плоских оснований, установленных поперек клавиши и параллельно друг другу так, что их нижние соответствующие друг другу кромки расположены на плоскости параллельной плоскости секции. На верхних гранях этих оснований установлены ряды зубьев, а расположенные в промежутках между смежными рядами зубьев полосы, сопряжены с верхними гранями плоского основания в промежутках между зубьями и установлены с наклоном, противоположном наклону сепарирующей поверхности, и сопряжены другим своим концом с нижними гранями последующего по направлению движения вороха прямоугольного плоского основания. Между смежными рядами пальцев установлена, по меньшей мере, одна поперечная полоса, которая расположена в одной плоскости с наклонными и сопряжена с ними, образуя вместе с прямоугольными плоскими основаниями этих рядов одну из сепарирующих решеток на каждой секции клавишей.
По меньшей мере на концевых секциях клавиши поперечные полосы снабжены дополнительными полосами, соединенными с ними, установленными в плоскости наклонных параллельно им и сопряженными с противоположным своим торцом с нижними торцами прямоугольного плоского основания последующего ряда. Угол между плоскостью пальцев и сепарирующей решеткой, образуемый между рядами пальцев, больше угла трения составляющих частей вороха о составляющие этот угол поверхности.Угол между гранями рядом расположенных зубьев в их плоскости больше угла трения составляющих частей вороха о поверхность зуба. Плоские основания установлены параллельно плоскости зубьев. По меньшей мере, на передней части первой сепарирующей поверхности установлены ряды зубьев, расположенных к ней под невыпуклым углом, превышающим 1,5 π, а прямоугольные плоские основания установлены над зубьями и сопряжены с ними.
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами:
фиг.1 - вид сбоку на клавишу соломотряса;
фиг.2 - выносной элемент А на фиг.1;
фиг.3 - вид по стрелке Б на фиг.2;
фиг.4 - вид по стрелке В на фиг.2;
фиг.5 - вид по стрелке Г на фиг.1.
Заявляемая полезная модель содержит (фиг.1) корпус 1 клавиши соломотряса с боковинами 2, установленные между ними секции рабочих поверхностей 3, некоторые из которых установлены так, что конечный край предыдущей секции 4 расположен выше переднего края 5 последующей. На этих секциях размещены поперечные ряды 6 (фиг.1, 2) трапециевидных зубьев 7 (фиг.3), установленных с промежутками между ними под острым углом α к плоскости Д (фиг.1, 2) секции рабочей поверхности. Между смежными рядами зубьев параллельно боковинам корпуса расположены полосы 8 (фиг.2, 3) с шагом, равным шагу размещения зубьев в ряду. На секциях также установлены ряды прямоугольных плоских оснований 9 (фиг.2), расположенные между боковинами корпуса клавиши поперек нее и параллельно друг другу, причем соответствующие нижние кромки 10 (фиг.2) этих оснований располагаются в плоскости Е (фиг.2) параллельной плоскости секции Д (фиг.1, 2). На верхних гранях 11 (фиг.2) прямоугольных плоских оснований установлены ряды 6 (фиг.1, 2) зубьев 7 (фиг.3). Полосы 8 (фиг.2, 3) одними своими концами сопряжены с верхними гранями 11 (фиг.2) плоских оснований 9 (фиг.2) в промежутках между расположенными на этой грани зубьев и установлены с наклоном под углом β к плоскости Д (фиг.1, 2) в сторону противоположную наклону секции, при этом угол γ между плоскостью зубьев и полосой, равный сумме углов α и β должен быть больше угла трения составляющих частей вороха о поверхности зуба и полосы. Полосы 8 (фиг.2, 3) другими своими концами сопряжены с нижней гранью 12 (фиг.2) оснований 9 (фиг.2), последовательно расположенных по ходу перемещения вороха. Между смежными рядами зубьев 7 в плоскости расположения полос 8 (фиг.2, 3) установлена, по меньшей мере, одна поперечная полоса 13 (фиг.4, 5), которая сопряжена с ними, в результате чего совместно со смежными основаниями 9 (фиг.2) образуются одна из сепарирующих решеток на каждой секции клавиши. Поперечные полосы 13 (фиг.4, 5) концевых секций 14 (фиг.1) клавишей из-за того, что первоначально распределенные в ворохе мелкие его фракции по мере продвижения вороха по клавише оседают вниз, снабжены соединенными с ними дополнительными полосами 15 (фиг.5), установленными в плоскости полос 8 (фиг.2, 3) параллельно им и сопряженными противоположными своими концами с нижней гранью рядом расположенного плоского основания. Угол ε между гранями рядом расположенных зубьев в ряду в их плоскости больше угла трения составляющих частей вороха о поверхности граней, образующих этот угол. В частном случае прямоугольные плоские основания 9 и зубья 7 параллельны между собой. На первой секции клавиши установлены ряды зубьев, которые расположены к ней под невыпуклым углом δ, превышающим 1,5 π, а прямоугольные плоские основания установлены над зубьями и сопряжены с ними.
Заявляемая полезная модель работает следующим образом. Ворох поступающий на первую секцию рабочих поверхностей клавиши от предшествующих рабочих органов молотилки комбайна, например, отбойного битера, движется по направлению к клавише практически непрерывным потоком, с большой скоростью и, как правило, по круто направленной траектории. В связи с этим процесс взаимодействия вороха и первой секции клавиши значительно отличается от установившегося процесса при дальнейшем перемещении вороха по клавише, и поэтому первая секция отличается по своему исполнению от последующих секций, обеспечивая беспрепятственное прохождение зерна между зубьями 7 (фиг.3) и плоскими основаниями 9 (фиг.2), установленных под углом δ к этой секции, и минимальное торможение вороха на этой секции благодаря расположению зубьев снизу секции с невыпуклым углом, большим 1,5 π. При дальнейшем продвижении вороха по клавише ворох периодически подбрасывается ею, увеличиваясь в объеме во время полета, а при опускании уплотняется, встречаясь с клавишей с ударом, направленным под некоторым острым углом к горизонту в направлении к выходу из молотилки. При этом характер и интенсивность взаимодействия клавиши и вороха зависит от многих факторов и, в первую очередь, от частоты и амплитуды перемещения клавиши соломотряса, а также конструктивного исполнения сепарирующей поверхности клавишей. Значения частоты и амплитуды перемещения подбираются таким образом, чтобы обеспечивалось наибольшее расширение слоя вороха при отрыве его от поверхности клавиши, а конструктивное исполнение сепарирующей поверхности должно обеспечивать растаскивание нижних слоев вороха, повышенную интенсивность соударения вороха и сепарирующей поверхности клавиш и сокращение времени прохождения зерна сквозь нижние слои вороха. При расширении вороха пространственная решетка, образуемая стеблями вороха, растягивается, расстояния между стеблями увеличиваются, освобождая проходы для перемещения зерна в нижние слои вороха и даже за пределы слоя. Зерна через рабочие поверхности секций 3 (фиг.1) клавиши проходят либо напрямую, либо ударяясь о зубья 7 (фиг.3), отражаясь от них и проходя сквозь сепарирующие решетки секции в корпус 1 (фиг.1). При опускании ворох встречает движущуюся навстречу ему клавишу с ударом, при этом зубья 7 (фиг.3), проникая в стебельную массу вороха, смещают часть из них относительно стеблей, которые продолжают свое движение в пространстве между рядами 6 (фиг.1, 2) зубьев 7 и самими зубьями 7, в результате чего, улучшается выделение зерна из вороха. При этом для недопущения заклинивания стебельной массы между зубьями угол между гранями расположенных рядом в ряду зубьев в их плоскости больше угла трения составляющих частей вороха о поверхности граней, образующих этот угол. Поперечная полоса 13 (фиг.4, 5), не только ограничивает продвижение вороха вниз, но и позволяет увеличить расстояние между рядами 6 (фиг.1, 2) зубьев 7, благодаря чему увеличивается интенсивность смешения стеблей при сохранении скважности сепарирующей решетки, что обеспечивает сдерживание прохождения сквозь сепарирующую решетку (на фиг.1-5 не показана) мелких незерновых фракций вороха, негативно влияющих на процесс сепарации зерна на последующих рабочих органах комбайна. Кроме того, такое увеличение расстояния между рядами зубьев одновременно позволяет снизить вероятность заклинивания остистой, засоренной массы между рядами. Поскольку соударение вороха с клавишей растянуто во времени, то и сжатие вороха, ухудшающее выделение зерна из него, также растянуто во времени, а так как сжатие начинается с нижних слоев вороха, где в момент соударения накапливается большая масса зерен, то важно интенсифицировать процессы выделения зерна на этом этапе в ранней его стадии. Этому способствует взаимодействие расположенной под углом β к секции каждой сепарирующей решетки, не только не позволяющей сползать вороху по ней в сторону, противоположную общему перемещению вороха с дополнительным его уплотнением, но и приближать нормаль к поверхности этой решетки к направлению удара при их начальном взаимодействии, обеспечивая более короткий путь продвижения зерна в ворохе, а следовательно, и более короткое время его пребывания в ворохе, а чем короче это время, тем меньшему сжатию подвергается ворох.
По мере продвижения вороха по клавише за счет периодического его подбрасывания к его нижним слоям продвигается не только зерно, но и мелкие фракции незерновой части вороха. Поэтому на концевых секциях клавиши применены загущенные с помощью дополнительных полос 15 (фиг.5) сепарирующие решетки, сквозь которые проход этих фракций будет ограничен. Увеличение угла γ между зубьями и сепарирующей решеткой за счет наклона этой решетки относительно поверхности секции на угол β одновременно используется также и для снижения вероятности забивания сепарирующей поверхности клавишей при уборке остистых, а также засоренных и влажных культур, что позволяет, при сохранении угла наклона самой секции и угла наклона зубьев в прототипе, обеспечить увеличение угла γ до значения превосходящего угол трения составляющих частей вороха о поверхности секций клавиши и тем самым предотвратить заклинивание частей вороха в этих местах секции клавиши. Для упрощения технологии изготовления секции рабочих поверхностей клавиши прямоугольные плоские основания 9 (фиг.2) установлены параллельно плоскости зубьев 7 (фиг.3).