МАЛОГАБАРИТНЫЙ КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНЫЙ КОМБАЙН
SMALL-SIZED POTATO HARVESTER

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для уборки картофеля.
Известен картофелеуборочный комбайн (А01D, патент №2341950), у которого прутковые сепарирующие элеваторы приводятся в движение от двух дисков, снабженных почвозацепами и размещенных с интервалом, соответствующим ширине размещения клубней картофеля в гнезде.
Как показали испытания в полевых условиях, основным недостатком указанного устройства является недостаточная линейная скорость движения прутковых элеваторов. Скорость элеваторов равна окружной скорости дисков с почвозацепами, следовательно, поступательной скорости агрегата. Тогда как скорость элеваторов должна превышать поступательную скорость агрегата в 1,5…2 раза. Вследствие этого почвенный пласт сгруживается на лемехе и между ветвями элеваторов. Сопротивление мгновенно возрастает, качение дисков с почвозацепами прекращается. Поперечный выгрузной транспортер усложняет конструктивную схему и оказывает дополнительное сопротивление.
В связи с этим заявляемое изобретение направлено на решение следующих технических задач:
- сохранив основную конструктивную схему прототипа (аналога) дополнить ее приводом от вала отбора мощности трактора;
- с целью упрощения устройства исключить из конструктивной схемы поперечный выгрузной транспортер и заменить его отражательным щитком;
- с целью уменьшения массы и габаритных размеров комбайна разместить диски подъемно-сепарирующего устройства и опорно-ходовые колеса на общей оси;
- получить самый легкий и малогабаритный в мире картофелеуборочный комбайн (копатель-сборщик).
Указанные технические результаты достигаются тем, что малогабаритный картофелеуборочный комбайн, содержащий подкапывающий лемех, сепарирующее устройство, состоящее из ворохоподъемного и клубнеприемного элеваторов, ботвоотделяющие ремни, надетые с интервалом 12 см на клубнеприемное элеваторное полотно, имеет заостренные плоские диски, размещенные с интервалом, соответствующим ширине размещения клубней в гнезде, установленные на неподвижной оси на подшипниках качения. При этом с внешней стороны дисков с минимально возможным промежутком на той же оси на подшипниках установлены опорно-ходовые колеса, состоящие из ободьев, изготовленных из полосовой стали и связанных со ступицами посредством спиц.
Над верхней ветвью клубнеприемного элеватора под необходимым углом к направлению движения клубней картофеля размещен отражательный щиток в виде прямоугольной пластины, по концам закрепленный на стойках, с возможностью перемещения по вертикали с целью изменения зазора между нижней кромкой отражательного щитка и прутками элеватора.
С целью предотвращения наматывания ботвы и растительных остатков на верхний направляющий ремень ботвоотделителя над верхним ведущим валом ворохоподъемного элеватора размещена трубка, снабженная дугообразными прутками, огибающими вал. К этой же трубке перпендикулярно к поверхности элеватора прикреплена эластичная (резиновая) пластинка, предназначенная для отражения свободно летящих вверх и назад клубней. Ниже этой пластины имеется клубнеотбойный пруток.
Таким исполнением устройства обеспечивается получение надежного в работе легкого малогабаритного комбайна, предназначенного для уборки картофеля на малоконтурных участках. Заметно уменьшается тяговое сопротивление машины и кинематическая длина ее (момент подъема в транспортное положение). Расширяется возможность использования машины с маломощными тракторами.
На тяжелых глинистых почвах комбайн может работать в варианте копателя - валкователя. На хорошо обработанных почвах (огородах) комбайн подает клубни в чистом виде без повреждений и потерь в тару (корзину, мешок). Имеется возможность разделения мелких клубней от клубней средней и крупной фракции.
На фиг.1 приведена схема малогабаритного картофелеуборочного комбайна, вид сбоку, на фиг.2 - чертеж опорно-ходовых колес и дисков, установленных на общей оси.
На оси 1 (фиг.2) на подшипниках качения заключенные в корпус 2 установлены заостренные плоские диски 3. Интервал между дисками 3 соответствует ширине размещения клубней картофеля в гнезде. С отступлением от внешнего контура дисков 3 по радиусу на величину высоты гребней (18…20 см) по концентрической окружности размещены стягивающие прутки 4, между которыми по той же окружности закреплены пальцы 5. С внешней стороны дисков 3 с минимально возможным промежутком на оси 1 на подшипниках, заключенных в ступицу 6, установлены опорно-ходовые колеса, состоящие из ободьев 7, изготовленных из полосовой стали и связанных со ступицами 6 посредством спиц 8 (фиг.1).
На прутки 4 и пальцы 5 дисков 3, а также на ведущий 9 и направляющий 10 валы, размещенные над дисками 3, надет клубнеприемный элеватор 11. Над верхней ветвью клубнеприемного элеватора 11 под необходимым углом к направлению движения клубней картофеля размещен отражательный щиток 12 в виде прямоугольной пластины, по концам закрепленный на стойках 13 с возможностью перемещения по вертикали с целью изменения зазора между нижней кромкой щитка 12 и прутками элеватора 11.
Лемех 14 выполнен дугообразной формы и размещен между дисками 3 в их задней нижней части. Радиус кривизны лемеха соответствует радиусу дисков 3. Над лемехом 14 под углом к горизонту, большим угла качения клубней, расположен ворохоподъемный прутковый элеватор 15. Между задней ветвью клубнеприемного пруткового элеватора 11 и передней ветвью ворохоподъемного элеватора 15 образован сужающийся кверху канал. На участке между задним направляющим вальцом 10 клубнеприемного пруткового элеватора 11 и ведущим валом 16 ворохоподъмного элеватора 15 имеется свободная зона для скатывания клубней на клубнеприемный прутковый элеватор 11. Для изменения угла наклона ветви элеватора 15 в свободной зоне имеется сектор 17 со множеством отверстий.
К верхней свободной ветви ворохоподъемного пруткового элеватора 15 с помощью направляющего вальца 18, размещенного выше и позади ведущего вала 16, прижаты ветви ботвоотделяющих ремней 19, надетых с определенным интервалом (12 см) на клубнеприемный элеватор 11.
Для предотвращения наматывания ботвы и растительных остатков на направляющий валец 18 над верхним ведущим валом 16 ворохоподъемного элеватора размещена трубка 20 длиной, равной ширине элеватора, снабженная дугообразными прутками 21 (гребенкой), огибающими валец 16, и эластичной пластиной 22, закрепленной к трубке 20 перпендикулярно к поверхности элеватора 15. Ниже этой пластины имеется клубнеотбойный пруток 23.
Работа малогабаритного картофелеуборочного комбайна осуществляется следующим образом.
При поступательном движении уборочного агрегата диски 3 и опорно-ходовые колеса свободно перекатываются между гребнями. Прутки нижней ветви клубнеприемного элеватора 11 подобно ребристому катку, перекатываясь по вершине гребня, частично разрушают комки почвы, наклоняют и прижимают ботву к поверхности гребня.
Лемех 14 отделяет пласт почвы (ворох) от основного массива, частично деформирует и разрушает его. Перемещению пласта по криволинейной поверхности лемеха 14 способствует нижняя ветвь клубнеприемного пруткового элеватора 11. Разваливание пласта по сторонам предотвращается дисками 3. Эти же диски увлекают с боков пласт в круговое движение.
В зоне схода с лемеха 14 центробежные силы прижимают компоненты вороха к поверхности ворохоподъемного элеваторного полотна 15, что способствует интенсивному отделению мелких примесей почвы. Далее ворох подхватывается двумя ветвями прутковых элеваторов 11, 15 и увлекается вверх. При этом за счет действия силы тяжести часть клубней отрывается от ботвы и, падая вниз, всячески перевертывается, очищаясь от налипшей почвы. Мелкая почва выжимается по сторонам и падает вниз.
Затем ботва и растительные остатки, а вместе с ними и оставшаяся часть почвы прижимаются ботвоотделяющими ремнями 19 к пруткам ворохоподъемного элеваторного полотна 15, поднимаются до верхней точки и выбрасываются назад. При этом большая часть комков почвы при проходе между прутками элеваторов 11 и 15, в зоне их наибольшего сближения, разрушается.
По мере подъема промежуток между ветвями ботвоотделяющих ремней 19 и поверхностью ворохоподъемного элеватора 15 сокращается. Вследствие этого ремни 19 как бы врезаются в пласт (ворох) почвы и отсекают большую часть клубней от ботвы. Отделившиеся свободные клубни «всплывают» на поверхность пласта и скатываются вниз на поверхность верхней ветви клубнеприемного элеватора 11. Неотделившиеся клубни поднимаются выше, отсекаются от ботвы, встретившись с клубнеотбойным прутком 23, и также скатываются вниз. Выброс свободных клубней назад вместе с почвой и растительными примесями предотвращается пластиной 22, а наматывание ботвы и растительных остатков на валец 18 - прутками 21 (гребенкой).
В необходимых случаях угол наклона верхней ветви ворохоподъемного элеватора 15 регулируется перестановкой болта по отверстиям сектора 17.
На верхней ветви клубнеприемного элеватора 11 клубни, встретившись с отражательным щитком 12, смещаются в сторону, сходят с поверхности элеватора и по лотку 24 поступают в тару (корзину, мешок). При этом мелкие почвенные примеси остаются на поверхности элеватора 11, проходят через зазор между нижней кромкой отражательного щитка 12 и прутками элеватора 11 и выбрасываются вперед на землю. В необходимых случаях этот зазор можно отрегулировать таким образом, чтобы через него проходили мелкие клубни.
На сухих глинистых почвах клубни по лотку 24 сходят на землю, образуя ровный валок.
Основные достоинства предлагаемого устройства:
- размещение дисков сепарирующего органа и опорно-приводных колес на одной оси, замена выгрузного транспортера отражательным щитком упростили конструктивную схему картофелеуборочного комбайна, уменьшили ее массу и габаритные размеры;
- получен легкий малогабаритный картофелеуборочный комбайн, который выполняет все операции техпроцесса уборки и выдает клубни в чистом виде.