ПЛОДОУБОРОЧНЫЙ АГРЕГАТ
FRUIT PICKING UNIT

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам, предназначенным для уборки плодов бахчевых культур.
Известен подборщик плодов бахчевых культур, содержащий бесконечный транспортер с установленными на нем пальцами, в котором с целью уменьшения повреждений при подборе плодов различного размера и формы пальцы подпружинены и закреплены на транспортере шарнирно с шагом, близким к размеру наименьших плодов; шарнирно подпружиненные пальцы в рабочей зоне покрыты эластичным материалом и на конце имеют грушевидное утолщение (SU, авторское свидетельство №397154).
К недостаткам описанного подборщика относятся низкая техническая надежность, малая производительность, большие потери плодов.
Известен подборщик плодов бахчевых культур, содержащий опорную раму, подъемник, выполненный в виде ряда направляющих, и подающее устройство с поводками, в котором с целью увеличения полноты подбора и уменьшения повреждаемости плодов подающее устройство состоит из отдельных шарнирно закрепленных относительно рамы и направляющих бесконечных гибких элементов, поводки на которых закреплены с расположением между направляющими и наклонены в сторону движения гибких элементов (SU, авторское свидетельство №886808).
К недостаткам данного подборщика относятся сложность конструкции, низкая надежность подбора плодов, их механические повреждения в момент захвата и транспортирования, а также отсутствие возможности подбора только стандартных плодов.
Известен подборщик плодов бахчевых культур, содержащий раму, барабан с ячеями, вкатыватель и приемный лоток, при этом барабан выполнен в виде замкнутого цепного контура, подъемная ветвь которого наклонена в сторону, противоположную направлению движения подборщика, и снабжен транспортерной лентой и эластичными лопастями, образующими ячеи, при этом транспортерная лента охватывает цепной контур снаружи, а эластичные лопасти связаны с цепным контуром и транспортерной лентой и расположены перпендикулярно к ним (SU, авторское свидетельство №1588307).
Недостатками этого подборщика являются травмирование плодов при соударении от правого и левого питателей, несовершенство конструкции при агрегатировании с трактором и отсутствие возможности отбора плодов под стандартный размер.
Наиболее близким техническим решением по своей сущности к заявленному объекту является подборщик плодов бахчевых культур, содержащий раму, вкатыватель, замкнутый цепной контур, подъемная цепь которого наклонена в сторону, противоположную направлению движения, и транспортирующую ленту, охватывающую цепной контур снаружи и эластичные лопасти, жестко связанные с цепным контуром и транспортерной лентой, при этом лопасть цепного контура выполнена [-образной и расположена к цепному контуру под углом 60…70°, а ее боковые стойки футерованы эластичным материалом, при этом лопасть имеет изгиб в сторону, противоположную движению подборщика, а рама наклонена назад под углом 60…70°, транспортерная лента, охватывающая цепной контур, выполнена в виде сетки с ячейками, размер которых больше минимального размера подбираемых плодов, рама подборщика установлена на тракторе, а цепной контур связан с ведущим колесом трактора, валкообразователь подборщика имеет планки, которые установлены на несущем брусе, закрепленном в нижней части рамы и зафиксированном на раме трактора посредством регулируемой растяжки (RU, патент на изобретение №2262224).
К недостаткам подборщика относятся боковая навеска, которая вызывает затруднение при агрегатировании и снижает эксплуатационную надежность, расположение лопастей под углом 60…70° к цепному контуру, что вызывает потери плодов при подъеме к погрузочному лотку, использование сетки с ячейками вызывает затруднение при отборе стандартных плодов.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - упрощение конструкции, уменьшение затрат труда при агрегатировании, снижение травмирования плодов при подборе и обеспечение возможности выборки стандартных плодов.
Технический результат - повышение производительности, снижение травмирования плодов и повышение эксплуатационной надежности.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном плодоуборочном агрегате, содержащем раму, вкатыватель, замкнутый цепной контур, подъемная цепь которого наклонена в сторону, противоположную направлению движения, и транспортерную ленту, охватывающую цепной контур снаружи, и эластичные лопасти, жестко связанные с цепным контуром и транспортерной лентой, он смонтирован на оси колеи приводного колеса трактора, впереди которого установлен валкообразователь, лопасти цепного контура выполнены [-образными и расположены перпендикулярно к цепному контуру, а каждый каркас лопасти внутри покрыт эластичным материалом, рама имеет форму объемной трапеции, на которой с помощью звездочек смонтирован цепной контур, подъемная ветвь которого наклонена назад под углом 70…80° к горизонту, транспортерная лента охватывающего контура выполнена в виде эластичных ремней с почвозацепами, расстояние между ремнями равно минимальному размеру подбираемых плодов, валкообразователь и вкатыватель имеют плодосдвигающие планки, установленные под углом 40…50° к направлению движения, в нижней части которых установлены эластичные валики, размещенные на подшипниковых опорах с нерабочей стороны плодосдвигающей планки и сопряженные с рабочей поверхностью плодосдвигающей планки через окно, при этом наружная поверхность валиков находится выше рабочей поверхности плодосдвигающей планки на величину 5-10 мм, а конструктивные размеры ширины и длины плодосдвигающей планки, высоты ее установки над поверхностью поля, угла постановки к горизонту, ширины зоны вкатывания, ширины плодоподъемного контура, шага и высоты лопастей, ширины зоны выгрузки, глубины плодоприемного лотка, высоты плодоподъемного контура установлены по следующим зависимостям:
cp
cp
ширина плодосдвигающей планки b=(1,2…1,36)d, где d - средний диаметр подбираемых плодов;
высота установки плодосдвигающей планки над поверхностью почвы
cp
h=(0,2…0,25)d;
угол установки плодосдвигающей планки к поверхности почвы ;
угол установки плодосдвигающей планки к направлению движения γ=40…50°;
cp
длина плодосдвигающей планки l=(3,0…4,0)d;
cp
ширина зоны вкатывания В=(7,5…8,5)d;
cp
ширина плодоподъемного контура E=(2…3)d;
cp
шаг лопастей t=(2,0…2,6)d;
cp
высота лопастей M=(2,0…2,6)d;
cp
ширина зоны выгрузки С=(4,0…5,0)d;
cp
глубина плодоподъемного лотка K=(2,0…2,4)d;
высота плодоподъемного контура Н=3,0…3,5 м.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 схематично изображен подборщик бахчевых культур, навешенный на трактор, вид сбоку.
На фиг.2 - то же, вид в плане.
На фиг.3 - вид В на фиг.2.
На фиг.4 - сечение А-А на фиг.1.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного технического решения, заключаются в следующем.
Плодоуборочный агрегат включает трактор 1, на подвесной системе 2 которого установлен плодоподъемный контур 3 в виде объемной трапеции, которая содержит раму 4, охватываемую замкнутым цепным контуром 5, установленным на звездочках 6. К цепному контуру закреплены лопасти 7. Лопасти 7 зафиксированы между цепным контуром 5 и охватывающей его транспортерной лентой 8, выполненной в виде бесконечных ремней. Задняя стойка рамы 4 отклонена назад в противоположном движению подборщика направлении под углом 70…80° к горизонту, а лопасти 7 расположены перпендикулярно к цепному контуру 5. Цепной контур 5, охватываемый транспортерной лентой 8 с лопастями 7, представляет собой плодоподъемный контур. Трапецеидальная рама 4 имеет кронштейны, с помощью которых она крепится к гидравлической навесной системе 2 трактора 1. Ремни 8 плодоподъемного контура 3 имеют почвозацепы 9 для привода цепного контура 5. Для подачи плодов в межлопастное пространство плодоподъемного контура 3 предусмотрен вкатыватель, состоящий из планок 10, покрытых эластичным материалом с низким коэффициентом трения о плоды бахчевых культур. Планки смонтированы на поводках опорных копирующих колес 11. В верхней части плодоподъемного контура смонтирован скатный лоток 12 с укладчиком 13 плодов в транспортное средство или контейнер. Впереди трактора 1 на несущем брусе 14 установлен валкообразователь, включающий опорные копирующие колеса 15. К ним закреплены косопоставленные плодосдвигающие планки 16, в нижней части которых установлены эластичные валики 17. Планки 10 вкатывателя закреплены на несущем брусе 18, зафиксированном к навесной системе 2 трактора 1. Несущий брус 18 имеет кронштейн 19 для установки пружины сжатия 20, соединенной с поводком 21, на котором установлена плодосдвигающая планка 10 и копирующее колесо 11. Поводок 21 установлен на шарнире 22 несущего бруса 18. Эластичный валик 17 закреплен на подшипниковых опорах 23 с нерабочей стороны плодосдвигающей планки и сопряжен с рабочей поверхностью плодосдвигающей планки через окно, при этом наружная поверхность валика 17 находится выше рабочей поверхности плодосдвигающей планки 10 на величину 5-10 мм. Между поводком 21 и плодосдвигающей планкой 10 размещен эластичный предохранительный фартук 24. Планки 7 плодоподъемного контура закреплены к цепному контуру 5 средствами крепления 25 и включают металлический каркас 26, покрытый с внутренней поверхности эластичным материалом 27. На полках каркаса 26 закреплена эластичная сетка 28. Ремни 8 соединены между собой и зафиксированы поперечинами 29, закрепленными к каркасу 26.
cp
cp
Нижняя часть плодоподъемного контура, размещенная между осями нижних звездочек 6, представляет собой ширину зоны вкатывания В, которая определяется из уравнения В=(7,5…8,5)d, где d - средний диаметр подбираемых плодов.
cp
Ширина плодосдвигающих планок b=(1,2…1,36)d.
cp
Высота установки плодосдвигающих планок h над поверхностью почвы установлена равной h=(0,2…0,25)d.
Плодосдвигающие планки должны быть отклонены назад, а угол установки плодосдвигающих планок τ к поверхности почвы определяется из уравнения
Угол установки плодосдвигающих планок к направлению движения γ=40…50°.
cp
Длина плодосдвигающей планки обеспечивает условие копирования валкообразователя и вкатывателя поверхности почвы, поэтому ее длина определяется из уравнения l=(3,0…4,0)d.
cp
Ширина плодоподъемного контура Е определяет условие размещения плодов, поступающих от вкатывателя, а ее величина должна быть равна E=(2…3)d.
cp
Расстояние между лопастями по периметру плодоподъемного контура (шаг лопастей) t должно обеспечивать захват и транспортирование плодов к скатному лотку 12 с минимальным травмированием. Это расстояние может быть определено из выражения t=(2,0…2,6)d.
cp
Высота лопастей М должна обеспечивать проход плодов в плодоподъемный контур и определяется из уравнения М=(2,0…2,6)d.
ср
Расстояние между осями верхних звездочек 6 определяет нам зону выгрузки С плодов с лопастей 7, которая должна быть равна C=(4,0…5,0)d.
Глубина скатного лотка 12 обеспечивает размещение и транспортировку плодов к укладчику без их травмирования. Ее величина определяется из равенства
cp
K=(2,0…2,4)d.
Высота плодоподъемного контура должна позволять выполнять погрузку плодов в транспортные средства и быть равна Н=3,0…3,5 м.
Плодоуборочный агрегат работает следующим образом.
После выборочных уборок товарных плодов для реализации имеющих конъюнктурную рыночную цену необходимо подобрать с поля все стандартные плоды, пригодные для использования в пищевых целях или переработки на семена, сок и мякоть.
При движении агрегата плоды, лежащие на поверхности поля, захватываются косопоставленными плодосдвигающими планками 16 валкообразователя и формируют валок, пропускаемый между колесами трактора 1. Плоды, сформированные в валок, захватываются плодосдвигающими планками 10 вкатывателя и направляются в межлопастное пространство плодоподъемного контура 3. При перемещении плодов плодосдвигающими планками 16 и 10 по поверхности бахчевого поля эластичные валики 17 взаимодействуют с плодами и обеспечивают их вращательное движение, что значительно снижает травмирование плодов плодосдвигающими планками 10 и 16. Плоды, поступившие на ремни 8, захватываются планками 7 и начинают перемещаться ими по ходу движения агрегата. При изгибе транспортного контура 8 плоды, имеющие размер меньше, чем стандартные, проходят между ремнями и остаются на поверхности поля. Стандартные плоды бахчевой культуры поднимаются планками 7 к верхней части плодоподъемного контура 3. При изгибе транспортного контура планки 7 занимают вертикальное положение и плоды поступают на скатный лоток 12, который имеет уклон к поверхности поля. Плоды, поступившие на скатный лоток, перемещаются к укладчику 13, который направляет их к месту выгрузки.
Разработанная конструкция агрегата позволяет производить подбор плодов с поверхности поля, раздельную уборку нестандартных плодов в транспортное средство при минимальном механическом повреждении, при этом существенно упрощается конструкция и компоновка агрегата.