САМОХОДНЫЙ ЗЕРНОУБОРОЧНЫЙ КОМБАЙН
SELF-PROPELLED GRAIN COMBINE HARVESTER

Область техники
Изобретение относится преимущественно к самоходным зерноуборочным комбайнам (КЗС) с установленными на площадках управления кабинами для оператора.
Изобретение распространяется также и на самоходные уборочные машины, предназначенные для уборки других культур с установленными на них кабинами.
Уровень техники
Подавляющее большинство самоходных уборочных машин (зерноуборочные, свеклоуборочные, картофелеуборочные, кормоуборочные и т.д.) содержит кабины для оператора, установленные на площадках управления.
Ввиду того, что самоходный зерноуборочный комбайн (КЗС) с кабиной для оператора по компоновке является типичным и универсальным аналогом практически для всех типов уборочных машин, то сущность изобретения раскрывается на его примере.
Основными элементами КЗС являются:
- Адаптеры, предназначенные для уборки различных культур;
- Технологический комплект оборудования (в частности, для зерноуборочного комбайна это молотилка, система очистки, бункер-накопитель для зерна, измельчитель или копнитель для соломы);
- Ходовая система;
- Двигатель внутреннего сгорания;
- Площадка управления с кабиной для оператора.
Ввиду того, что комбайны и, в частности, КЗС работают в сложных условиях, к кабинам оператора предъявляются строгие требования.
Во-первых, кабины должны быть достаточно прочными для того, чтобы минимизировать вероятность их сминания при аварийном опрокидывании комбайна.
Поэтому кабины изготавливают каркасными из специальных аттестованных профилей по специальным технологиям сварки и сборки.
Все кабины подвергаются обязательной сертификации и специальным испытаниям на прочность.
Во-вторых, кабины должны обеспечивать максимальную обзорность для оператора не только в направлении рабочего движения, но и по бокам и сзади.
Обеспечение этих требований осуществляется за счет максимально возможного остекления кабины. Для этой цели в современных комбайнах зачастую применяют панорамные стекла.
В-третьих, кабина должна защищать оператора от атмосферных осадков и пыли.
Для этого кабины делают герметичными и устанавливают в них системы принудительного вентилирования, но в основном систему искусственного климата путем кондиционирования воздуха.
В-четвертых, кабина должна изолировать оператора от шума и вибрации, для этого площадку управления монтируют на вибропоглощающих опорах, а в кабинах незастекленные поверхности изнутри обкладывают шумопоглощающими материалами.
В этом плане известны ряд моделей уборочных машин, в том числе зерноуборочные комбайны «Джон-ДИР», «Лаверда», «Акрос», «Торум», «Нива» и др. (см. Новая техника для агропромышленного комплекса России по материалам 8-й Российской агропромышленной выставки «Золотая осень»: кат. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003 г., стр. 71-78; стр. 93-94; стр. 98-101 [1], Ростсельмаш, агротехника профессионалов, Каталог.www.rostselmash.com [2]).
Из перечисленных комбайнов комбайн «Нива» является прототипом.
Недостатки существующих конструкций
Выполнение перечисленных выше требований к кабинам, а особенно обеспечение прочности кабины приводит к тому, что стоимость только кабины достигает 10-15% от стоимости всего комбайна.
Как известно, любой уборочный самоходный комбайн и КЗС частности используется в году в среднем 15-25 дней, при этом увеличение его стоимости только за счет одной кабины на 10-15% существенно повышает себестоимость полевых работ и осложняет окупаемость комбайна.
Применительно к прототипу, у комбайна «Нива», производство которого началось более 40 лет назад, кабина выполнена бескаркасной, поэтому она не соответствует современным требованиям, предъявляемым к кабинам.
Кроме того, кабина расположена не по центру жатки, что ухудшает обзорность для оператора особенно при контроле за работой жатки.
Низкий уровень комфортности на рабочем месте оператора отрицательно влияет на потребительские свойства комбайна.
Боковое расположение кабины вынуждает производителя поставлять комбайны по железной дороге со снятой кабиной, так как комбайн с установленной сбоку кабиной не вписывается в разрешенные транспортные габариты.
Пользователю при получении комбайна необходимо произвести сборку кабины и установку ее на комбайн.
Тем не менее, несмотря на недостатки компоновки, комбайн «НИВА» остается востребованным и в настоящее время, причем потребность в нем сохранится и на ближайшую перспективу.
Основным достоинством этого комбайна является его молотилка, по соотношению цена/польза находящаяся до сих пор вне конкуренции.
Сущность изобретения
Задача, на решение которой направлено данное изобретение, заключается в создании конструкции рабочего места оператора, обеспечивающего максимальную безопасность и комфортные условия работы при одновременном существенном снижении стоимости комбайна.
В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается тем, что комбайн-прототип подвергается модернизации путем оборудования его спереди и посередине жестким каркасом безопасности, связанным с несущими элементами комбайна.
На каркасе внутри контура устанавливается на виброподушках площадка управления с сидением для оператора и органами управления комбайном, площадка накрывается кабиной.
В этом случае кабина может быть выполнена бескаркасной даже путем объемного формования из пластических материалов.
Установка кабины по центру позволит обеспечить поставку комбайна в собранном виде.
Варианты исполнения изобретения показаны на прилагаемых чертежах и в дальнейших пунктах формулы изобретения.
Перечень чертежей
На Фиг. 1 - схематично изображен прототип на виде сбоку.
На Фиг. 2 - схематично изображен прототип на виде спереди.
На Фиг. 3 - схематично изображен модернизированный комбайн на виде сбоку с облегченной кабиной.
На Фиг. 4 - схематично изображен модернизированный комбайн на виде спереди с облегченной кабиной.
На представленных рисунках приняты следующие обозначения:
1. Молотилка.
2. Балка ведущего моста.
3. Ведущие колеса.
4. Мост управляемых колес.
5. Двигатель.
6. Бункер-накопитель.
7. Кабина.
8. Переходной мостик.
9. Лестница.
10. Наклонная камера.
11. Каркас:
11.1. Левая дуга каркаса.
11.2. Правая дуга каркаса.
11.3. Верхние горизонтальные перемычки.
11.4. Нижние перемычки.
12. Виброопоры.
13.Площадка управления.
13.1. органы управления.
13.2. Сидение оператора.
КЗС «Нива» Фиг. 1.2, являющийся прототипом, содержит молотилку 1, опирающуюся спереди на балку ведущего моста 2 и ведущие колеса 3, а сзади на мост управляемых колес 4. Сверху на каркасе молотилки 1 установлен двигатель 5, бункер-накопитель 6 и кабина 7. Для доступа к кабине служит переходной мостик 8 и лестница 9. Спереди к молотилке 1 пристыкована наклонная камера 10, предназначенная для навешивания жатки (жатка условно не показана).
Как видно из рисунков, кабина у комбайна НИВА расположена сбоку, что ухудшает обзорность за жаткой.
Кроме того, кабина плотно контактирует с металлическими поверхностями молотилки, способными интенсивно разогреваться под лучами солнца.
Устранение этих и ранее перечисленных недостатков осуществляется следующим образом.
На комбайне Фиг. 2 и Фиг. 3 устанавливается жесткий каркас 11.
Каркас закрепляется в нижней части на балке переднего ведущего моста 2, а в верхней с каркасом молотилки 1.
С целью исключения уменьшения объема бункера в связи с установкой каркаса внешнюю конфигурацию бункера необходимо изменить.
Несущие дуги каркаса 11.1 и 11.2 проходят слева и справа от наклонной камеры 10 и не препятствуют ее работе.
Левая 11.1 и правая 11.2 дуги каркаса связаны горизонтальными перемычками: верхними 11.3 и нижними 11.4.
На нижних перемычках 11.4 на виброопорах 12 смонтирована площадка управления 13. На площадке 13 установлены органы управления 13.1 и сидение оператора 13.2.
Защитный каркас 11 выполнен из стандартных прокатных замкнутых профилей (например, прямоугольных или круглых труб).
Кабина, защищенная прочным каркасом, в этом случае может быть выполнена из дешевых простых материалов вплоть до объемной формовки ее из различных пластмасс или их комбинаций.
Крыша, например, может быть отформована из сотового поликарбоната или сендвичей с теплоизолирующими прослойками.
По такому же принципу могут изготавливаться и боковые стенки кабины.
Это позволит делать кабины легкими с усиленными тепло-, звуко- и виброизолирующими свойствами при одновременном значительном снижении ее массы и стоимости.
В такой кабине, как и обычной, может быть установлена система искусственного климата с кондиционированием воздуха.
Такая проблема остро стоит и при эксплуатации других самоходных уборочных машин: снегоуборочных, томатоуборочных, свеклоуборочных и др. Поэтому изложенный выше принцип организации рабочего места оператора эффективно может быть использован и на них.
Таким образом, предложенное устройство обеспечивает принципиальное решение как минимум четырех задач:
Во-первых, повышаются гарантии безопасности для оператора;
Во-вторых, на комбайне можно создать комфортные естественные условия труда;
В-третьих, стоимость кабин можно значительно снизить или вовсе изготавливать их из пластических материалов путем объемного формования;
В-четвертых, кабины можно унифицировать для всех видов самоходных машин, что может сделать их производство массовым и, как следствие, дешевым.