МОЛОТИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ШТИФТОВОГО ТИПА

Заявляемая полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначена для использования в конструкции штифтовых молотильных устройств зерноуборочных комбайнов для уборки риса и культур с повышенной влажностью.
Известно молотильное устройство штифтового типа зерноуборочного комбайна СК-5-МЭ-1 «Нива-Эффект» [Изаксон X. И. Зерноуборочные комбайны «Нива» и «Колос». - М., «Колос», 1980], включающее в себя каркас, приемный битер, штифтовый барабан, состоящий из внешних литых дисков, закрепленных на валу при помощи клиновых шпонок, промежуточных литых дисков, трех типов планок с установленными пальцами, расположенными по наружному контуру дисков, при этом пальцы одной планки проходят между пальцами соседних планок, образуя винтовое расположение пальцев на барабане, и колец, которыми планки закреплены на литых дисках, переднюю секцию подбарабанья, заднюю секцию подбарабанья, установленные под штифтовым барабаном, пальцевую гребенку, закрепленную на задней секции подбарабанья, и отбойный битер.
Недостатками данной конструкции являются: высокая трудоемкость изготовления штифтового барабана; низкое качество поверхностей отливок, что требует последующей трудоемкой обработки изделий; неравномерное распределение пальцев по наружному диаметру штифтового барабана, что приводит, в зависимости от условий уборки, к высокой степени дробления (травмирования) зерна или к неполному выделению зерна из колоса (недомолот) и, как следствие, к снижению качества уборки; высокая трудоемкость замены вышедших из строя деталей остова барабана, требующая замены и соседних конструктивных элементов, что приводит к длительным простоям зерноуборочного комбайна, уменьшению основного рабочего времени и, как следствие, к снижению производительности комбайна.
Известны молотильные устройства штифтового типа зерноуборочных комбайнов Claas Tucano 480-320 [Руководство по ремонту. 00 0290 212 5 - RHB TUCANO 480-320 RU - 10/2013. CLAAS KGaA mbH Postfach 1163 33416 Harsewinkel - Germany, сайт www.claas.com], включающие в себя каркас, подающий барабан с подбарабаньем (в зависимости от исполнения), штифтовый барабан, состоящий из штампованных дисков, трех типов планок с установленными пальцами, расположенными по наружному контуру дисков, при этом пальцы одной планки проходят между пальцами соседних планок, образуя винтовое расположение пальцев на барабане, вала, закрепленного с крайними парами дисков с помощью клиновых шпонок, и цапф, установленных с двух сторон барабана и соединенных с крайними дисками болтовым соединением, штифтовое подбарабанье, установленное под штифтовым барабаном, пальцевую решетку, установленную в задней части штифтового подбарабанья, и отбойный битер.
Недостатками данных конструкций являются: неравномерное распределение пальцев по наружному диаметру штифтового барабана, что приводит, в зависимости от условий уборки, к высокой степени дробления (травмирования) зерна или к неполному выделению зерна из колоса (недомолот) и, как следствие, к снижению качества уборки; высокая трудоемкость изготовления штифтового барабана; отсутствие возможности замены вышедших из строя деталей остова барабана из-за соединения деталей сваркой, что приводит к полной замене остова барабана, к длительным простоям зерноуборочного комбайна, уменьшению основного рабочего времени и, как следствие, к снижению производительности комбайна.
Известны молотильные устройства штифтового типа зерноуборочных комбайнов New Holland ТС 4.90 - 5.90 [Руководство оператора. ТС 4.90 - 5.90, номер 47721546, 6/2014, сайт www.newholand.com], включающие в себя каркас, штифтовый барабан, состоящий из внешних сварных дисков, закрепленных на валу при помощи клиновых шпонок, промежуточных сварных дисков, двух типов планок с установленными пальцами, расположенными по наружному контуру дисков, при этом пальцы одной планки проходят между пальцами соседних планок, образуя шахматное расположение пальцев на барабане, штифтовое подбарабанье, установленное под штифтовым барабаном, битер, барабан-сепаратор и подбарабанье, установленное под барабаном-сепаратором.
Недостатками данных конструкций являются: высокая трудоемкость изготовления штифтового барабана; большое количество сварных соединений в конструкции, что приводит к образованию остаточных сварочных напряжений от неравномерного нагрева изделий в процессе сварки; отсутствие возможности замены вышедших из строя деталей остова барабана из-за соединения деталей сваркой, что приводит к полной замене остова барабана, к длительным простоям зерноуборочного комбайна, уменьшению основного рабочего времени и, как следствие, к снижению производительности комбайна; неравномерное распределение пальцев по наружному диаметру штифтового барабана, что приводит, в зависимости от условий уборки, к высокой степени дробления (травмирования) зерна или к неполному выделению зерна из колоса (недомолот) и, как следствие, к снижению качества уборки.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является молотильное устройство штифтового типа зерноуборочного комбайна S300 «NOVA» [Инструкция по монтажу, пуску, регулированию и обкатке изделия. Приспособление для уборки риса - Ростов-на-Дону: ООО «КЗ «Ростсельмаш». - 05/2019; патент RU 192453 U1, приоритет 16.04.2019], включающее в себя каркас, приемный битер, штифтовый барабан, состоящий из сварных дисков с клеммой, два из которых расположены по краям барабана и фиксируют их на валу при помощи шпоночного соединения, промежуточных сварных дисков с втулкой, свободно расположенных на валу барабана, и двух типов планок с установленными пальцами, расположенными по наружному контуру дисков и чередующимися между собой, при этом пальцы одной планки проходят между пальцами соседних планок, образуя шахматное расположение пальцев на барабане, переднюю секцию подбарабанья, заднюю секцию подбарабанья, установленные под штифтовым барабаном, пальцевую гребенку, закрепленную на задней секции подбарабанья, и отбойный битер.
Недостатком данного устройства является высокая трудоемкость изготовления дисков штифтового барабана из-за большого объема механической обработки по наружному контуру.
Задачей заявляемой полезной модели являются увеличение производительности зерноуборочного комбайна, снижение дробления (травмирования) зерна, уменьшение потерь зерна недомолотом, упрощение конструкции, а также снижение времени на изготовление штифтового барабана за счет сокращения операций сварки и механической обработки.
Для достижения указанного технического результата в заявляемую полезную модель, содержащую каркас, приемный битер, штифтовый барабан, состоящий из сварных дисков с клеммой, два из которых расположены по краям барабана и фиксируют их на валу при помощи шпоночного соединения, промежуточных сварных дисков с втулкой, свободно расположенных на валу барабана, и двух типов планок с установленными пальцами, расположенными по наружному контуру дисков и чередующимися между собой, при этом пальцы одной планки проходят между пальцами соседних планок, образуя шахматное расположение пальцев на барабане, переднюю секцию подбарабанья, заднюю секцию подбарабанья, установленные под штифтовым барабаном, пальцевую гребенку, закрепленную на задней секции подбарабанья, и отбойный битер, введены пластины, установленные между планкой с пальцами и диском штифтового барабана и фиксирующиеся непосредственно при помощи болтового соединения планки и диска. Пластина представляет собой плоскую деталь, выполненную из стального оцинкованного металлического листа прямоугольной формы с центральным прямоугольным вырезом, расположенным вдоль длинной ее стороны, и с закругленным краем у его основания, при этом ширина прямоугольного выреза больше или равна диаметру болтового соединения, фиксирующего планки с диском. Пластины имеют одинаковые геометрические размеры, а их форма определена формой отогнутых фланцев и геометрией элементов (отверстий, пазов), расположенных на фланцах диска, но с разной толщиной, при этом диапазон толщин варьируется с шагом 0,5 мм. В зависимости от зазора между планкой с пальцами и диском устанавливается соответствующая по толщине пластина или максимально близкая к данному зазору по толщине пластина, тем самым обеспечивая равномерное распределение пальцев по наружному диаметру штифтового барабана. Пластины установлены прямоугольным вырезом перпендикулярно линии сгиба отогнутых фланцев диска.
Благодаря указанным нововведениям достигают упрощения конструкции, снижения дробления (травмирования) зерна, уменьшения потерь зерна недомолотом, и, как следствие, увеличения производительности зерноуборочного комбайна, а также снижения времени на изготовление штифтового барабана за счет сокращения количества операций сварки и механической обработки.
Заявляемое устройство иллюстрируется чертежами:
- фиг. 1 - общий вид молотильного устройства штифтового типа;
- фиг. 2 - общий вид штифтового барабана;
- фиг. 3 - штифтовый барабан в разрезе;
- фиг. 4 - общий вид опорного диска с клеммой;
- фиг. 5 - общий вид промежуточного диска с втулкой;
- фиг. 6 - общий вид планки с пальцами;
- фиг. 7 - общий вид планки с пальцами;
- фиг. 8 - планки с пальцами, вид сбоку;
- фиг. 9 - место фиксации планок на дисках;
- фиг. 10 - форма пластины.
Заявляемая полезная модель содержит следующие конструктивные элементы (см. фиг. 1-10): 1 - цепочно-планчатый транспортер; 2 - каркас; 3 - приемный битер; 4 - штифтовый барабан; 5 - отбойный битер; 6, 7 - подбарабанья; 8 - фартук; 9 - пальцевая решетка; 10 - соломотряс; 11, 12 - диски; 13, 14 - планки; 15 - вал; 16 - шпонки; 17 - диски; 18 - клеммы; 19 - втулки; 20, 21 - планки; 22 - пластины; 23 - пальцы; 24 - гайки; 25, 26, 27, 28 - пластины; 29 - болты; 30 - шайбы; 31 - гайки, - при этом молотильное устройство включает в себя каркас 2, приемный битер 3, штифтовый барабан 4, отбойный битер 5, шарнирно установленные в каркасе 2 на шариковых подшипниках, переднюю и заднюю секции подбарабанья 6, 7, выполненные регулируемыми относительно штифтового барабана 4, фартук 8, пальцевую решетку 9, закрепленные на задней планке подбарабанья 7. Штифтовый барабан 4 представляет собой сборную конструкцию и включает в себя диски 11, 12, планки 13, 14, расположенные поочередно по периферии дисков 11, 12, пластины 25, 26, 27, 28, установленные между планками 13, 14 и дисками 11, 12 в зависимости от зазора, и вал 15, на котором закреплены крайние диски 11 при помощи шпонок 16, при этом диски 11, 12 и планки 13, 14 совместно с пластинами 25, 26, 27, 28 зафиксированы при помощи болтов 29, шайб 30 и гаек 31. Диски 11 представляют собой сварные конструкции и включают в себя диск 17, выполненный из листового материала с помощью лазерной резки с последующей свободной гибкой, и клемму 18, приваренную в центре диска 17. Диски 12 представляют собой сварные конструкции и включают в себя диск 17, выполненный из листового материала с помощью лазерной резки с последующей свободной гибкой, и втулку 19, приваренную в центре диска 17. Планки 13, 14 представляют собой сборные конструкции и включают в себя, соответственно, планки 20, 21, пластины 22, пальцы 23, установленные в квадратные отверстия пластин 22 и в круглые отверстия, соответственно, планок 20, 21 и зафиксированные при помощи гаек 24.
Заявляемое устройство работает следующим образом (см. фиг. 1-10).
Технологическая масса подается цепочно-планчатым транспортером 1 в приемную камеру молотилки, в которой расположен приемный битер 3. Приемный битер 3 вращается значительно быстрее, чем цепочно-планчатый транспортер 1, что способствует растягиванию потока технологической массы и, тем самым, улучшает процесс обмолота и сепарации продукта. При этом приемный битер 3 захватывает технологическую массу и направляет ее в молотильный зазор между штифтовым барабаном 4 и подбарабаньями 6, 7. При таком направлении потока пальцы 23 штифтового барабана 4 ударяют и захватывают технологическую массу, тем самым сообщают ей скорость, близкую к окружной скорости штифтового барабана 4. Технологическая масса ударяется о пальцы подбарабанья 6 и протаскивается в промежутке между их боковыми поверхностями. При этом происходит выделение зерна, смятие и разрыв стеблей. Вымолоченное зерно и частицы половы проходят через прямоугольные отверстия подбарабанья 6 и поступают на очистку (на фиг. 1-10 не показана), а солома с оставшимся недомолоченным зерном поступает на подбарабанье 7, где подвергается повторному менее интенсивному обмолоту, в результате чего процесс сепарации вымолачиваемого зерна через многослойную пространственную соломистую решетку и само подбарабанье 7 протекает эффективно и зерно не подвергается дополнительным ударным воздействиям со стороны пальцев 23 штифтового барабана 4. Вымолоченное зерно и частицы половы проходят через ячейки подбарабанья 7 и поступают на очистку (на фиг. 1-10 не показана), а солома посредством отбойного битера 5 поступает на клавишный соломотряс 10, где происходит выделение оставшегося зерна из соломистого грубого вороха.
Технический результат заключается в снижении дробления зерна, в уменьшении потерь зерна недомолотом, и, как следствие, в увеличении производительности зерноуборочного комбайна, а также в снижении времени на изготовление штифтового барабана за счет сокращения операций сварки и механической обработки и в упрощении конструкции.