СПОСОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ СЕПАРАЦИИ ПОЧВЫ В КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНОМ КОМБАЙНЕ И РОТОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF INTENSIFICATION OF SOIL SEPARATION IN A POTATO COMBINE AND ROTARY DEVICE FOR IMPLEMENTATION THEREOF

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для отделения примесей от клубней картофеля, снижения их повреждений и потерь.
Известны способы интенсификации почвы и устройства для его осуществления. Например, цилиндрическое пальцевое устройство для удаления ботвы и мелких примесей в картофелеуборочных машинах содержит планчатый элеватор со шнековым ботвоудалителем, перед которым над элеватором установлен ротор с расположенными радиально упругими стержнями, которыми он ворошит и как бы сдвигает клубни и почву в продольном направлении по элеватору картофелеуборочного комбайна. Например, устройство для отделения примесей от корнеклубнеплодов: Авт. свид. СССР №1720541 / Жистин Е.А., Ю.С. Измайлов и Г.М. Рубцов. - №4703372/15; заявл. 13.06.1989; опубл. 23.03.92. - Бюл. №11. - 4 с. Недостатком этого устройства и способа его воздействия на клубненосный пласт является то, что ротор с расположенными радиально упругими стержнями расположен над элеватором и не увеличивает площадь сепарирующих рабочих органов комбайна. К тому же это устройство в виде ротора с упругими стержнями может эффективно работать на одном типе почв и только при одном ее состоянии, так как изменение свойств почвы для эффективной работы требует изменения жесткости упругих стержней.
Технической задачей предполагаемых способа и устройства является интенсификация процесса сепарации, повышение качества очистки, уменьшение повреждений клубней.
Поставленная задача достигается вычесыванием гребенками клубней картофеля из почвенного слоя, находящегося в свободном падении после схода с сепарирующего рабочего органа комбайна (планчатого элеватора, грохота, комкодавителя и др.). Этим исключается защемление клубней между полотном элеватора и других сепарирующих рабочих органов стержнями или концами гребенок и их повреждение.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема роторного устройства для интенсификации сепарации почвы, а также расположение его относительно подающего элеватора и комкодавителя.
Роторное устройство с рабочими элементами состоит из вала 1, ступицы 2, боковин дискового вида 3, планок 4, зубьев гребенки 5, трубы 6. Вал установлен в подшипниках, крепящихся на боковинах машины. На один из его концов закреплена звездочка или диски (в зависимости от типа гибкой передачи) для привода во вращения от ведущего вала пруткового элеватора комбайна или комкодавителя. По краям вала 1 размешены ступицы 2, к ним крепятся две дисковые боковины 3, на наружных краях которых закреплены планки 4, расположенные по образующей ротора и равномерно распределенные по наружной окружности дисков. Для исключения наматывания растительных остатков на вал 1 соответственно с ним может быть надета труба 6. На планках 4 крепятся радиально расположенные гребенки 5, расстояния между их соседними зубьями меньше минимально допустимого для сбора размера клубней. Оно равно расстоянию между прутками элеватора комбайна. Гребенки 5 выполнены прямолинейными. Они также могут быть отклонены от радиального направления под острым углом вперед или назад по направлению движения ротора (битера). Для более полного вычесывания клубней приближением его к процессу вычерпывания гребенки 5 могут быть выполнены криволинейными в продольной плоскости машины с вогнутостью, обращенной в сторону прочесываемой клубненосной массы. Для уменьшения повреждения клубней зубья гребенок 5 покрываются упругим материалом, например обрезиниваются. Роторное устройство размещается так, чтобы расстояния от концов гребенок до полотна элеватора и до комкодавителей было меньше минимально допустимого для сбора радиуса размера клубней. Ось вала ротора располагается ниже оси ведущего вала элеватора 9, но выше осевой линии нижнего ротора - комкодовителя 8.
Расстояние между основаниями зубьев по окружности роторного устройства больше максимального размера клубней или крупных примесей. Все крепления выполняются любыми известными в технике способами. При размещении роторного устройства над рабочей поверхностью элеватора или грохота возможно защемление клубней между полотном элеватора или грохота и стержнями или концами гребенок. Это приведет к повреждению клубней и ухудшению сепарации почвы. Поэтому роторное устройство целесообразно размещать перед комкодавителем. Схема фиг. 1 соответствует (как пример) схеме комбайна ККУ - 2А.
Устройство работает следующим образом.
При работе комбайна ротор устройства вращается в том же направлении, что ведущий вал элеватора и нижнего баллона комкодавителя. На фиг. 1 направление вращения обозначено стрелками. Сепарируемая масса движется по прутковому элеватору по стрелке А, после схода с пруткового элеватора 9 движется (по стрелке В). При этом каждая частица сепарируемой массы находится в свободном падении и движется как тело, брошенное под углом к горизонту по параболе (Яблонский А.А. Курс теоретической механики Ч. 2, Учебник для высших технических учебных заведений / А.А. Яблонский. - М.: Издательство «Высшая школа», 1971. - 488 с.), обращенной основанием вверх, что облегчает улавливание клубней. При вращении ротора его гребенки зубьями 5 вычесывают из сепарируемой массы клубни и крупные примеси. Выделение почвы происходит сначала через зазоры между зубьями гребенок, а затем через зазоры между планками 4 ротора. Затем сепарируемая масса попадает (по стрелке С) в комкодавитель между баллонами 7 и 8. Далее клубненосная масса подается на грохот как, например, в комбайне ККУ - 2А или на другие рабочие органы. При рациональных параметрах роторного устройства и режимах его работы в последующей сепарации нет необходимости, и клубни с камнями и не разрушенными комками почвы подаются на переборочный стол. Выделенная почва падает на поверхность поля.
Применение предлагаемой конструкции дает возможность при небольших размерах роторного устройства значительно интенсифицировать выделение клубней за счет того, что подвижная гребенка более активно выделяет из движущегося сепарируемого слоя крупные частицы. Увеличение сепарирующей площади роторного устройства по сравнению с элеваторами и грохотами достигается свертыванием плоской поверхности в окружность, которая занимает по длине машины меньше места, и добавлением к ней площади гребенок. К тому же при увеличении окружной скоростью ротора площадь сепарации роторного устройства дополнительно увеличивается пропорционально отношению ее к скорости поступления на гребенки 5 сепарируемой массы.
Увеличение сепарирующей площади предлагаемого роторного устройства по сравнению с цилиндрическими сепараторами с подачей массы на их внутреннюю поверхность достигается тем, что последние могут работать только в докритическом режиме (при показателе кинематического режима меньше единицы). При этом площадь их поверхности не полностью используется для сепарации, к тому же создаются условия для забивания отверстий примесями за счет дополнительного действия центробежной силы.
В связи с этим применением предлагаемого роторного устройства достигается интенсификация процесса сепарации, увеличение сепарирующей способности комбайна, и появляется возможность упростить устройство картофелеуборочного комбайна за счет исключения сепарирующих рабочих органов, расположенных за комкодавителем.