КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНАЯ МАШИНА
POTATO HARVESTER

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам корнеклубнекопателей и комбайнов, отделяющим почвенные примеси от корнеклубнеплодов.
1. Известно устройство, включающее, по крайней мере, один лемех, вал с установленными на нем пластинами и закрепленными на них эластичными лопастями и прутковый элеватор. На валу вдоль его оси установлены ряды пластин, размещенные со смещением и перекрытием относительно смежных лопастей смежных рядов, при этом к каждой пластине на рабочей ее стороне прикреплена, по крайней мере, одна из эластичных лопастей, превышающая по своим размерам пластину, при этом наружные кромки эластичных лопастей пластин расположены с зазором относительно прутков элеватора, величина которого не превышает величины диаметра прутков элеватора [патент РФ №2037994, кл. A01D 33/08, 1995 г.].
Клубненосный пласт, подрезанный лемехом, перемещается на вал с установленными на нем лопастями и закрепленными на них кусками прорезиненного материала, а затем перемещается на прутковый элеватор, где происходит сепарация почвы.
Вал вращается в одном направлении с валом пруткового элеватора. Эластичные лопасти пластин, контактируя с подрезанным лемехом слоем почвы, частично разрушает этот слой.
При этом часть почвы сепарируется между лемехом и валом с установленными на нем пластинами, а также между валом с установленными на нем пластинами и прутковым элеватором.
Известное устройство предусматривает очистку участков прутков элеватора воздействием на них эластичными лопастями.
Очистка ведется в зоне переднего конца элеватора одновременно с сепарацией разрушенного клубненосного пласта.
Известное устройство имеет недостатки.
Клубненосный пласт разрывается в продольном направлении за счет того, что скорость пруткового элеватора больше скорости самой машины, а в поперечном направлении клубненосный пласт не разрывается и, кроме того, имеет неодинаковую толщину. Клубненосный пласт с наибольшей толщиной находится на прутковом элеваторе вдоль оси лемеха. Клубненосная почва перемещается на прутковом элеваторе не с одинаковой толщиной. Вследствие этого сепарация почвы на прутковом элеваторе происходит неравномерно, т.е. сепарация почвы снижается.
2. Также известно устройство для уборки корнеклубнеплодов, содержащее последовательно расположенные, по крайней мере, один лемех, ротор, выполненный в виде установленного в поперечном направлении вала, на поверхности которого вдоль его оси закреплены ряды ударных элементов, размещенных со смещением и перекрытием относительно смежных ударных элементов смежных рядов, и, по крайней мере, один элеватор, ударные элементы ротора размещены за каждым подкапывающим лемехом, по крайней мере, по двум винтовым линиям, расположенным с каждой из противоположных сторон от продольных осей лемехов и направленным к последним, при этом на каждом участке размещения каждой винтовой линии в каждом ряду элементов на валу расположены, по крайней мере, два ударных элемента, а ударные элементы в смежных винтовых линиях установлены со смещением и перекрытием друг друга вдоль оси вала [патент РФ №2037991, кл. A01D 17/00, 1995 г.].
При движении устройства по полю лемеха подрезают грядки или гребни с корнеклубнеплодами, например картофелем, и подают на вал ротора с установленными на его поверхности ударными элементами по двум винтовым линиям за каждым лемехом. Ударные элементы воздействуют последовательно чередующимися ударами в направлении от краев лемехов к их продольным осям. Ударные элементы обеспечивают расположение корнеклубнеплодов и основной массы клубненосной почвы между тяговыми элементами (ремнями, цепями) пруткового элеватора. За счет того, что ударные элементы расположены на валу ротора по винтовым линиям, наибольшее количество почвы расположено на средних участках прутков между смежными тяговыми элементами, где зазоры между прутками имеют наибольшую величину за счет их деформации в процессе работы и где осуществляется за счет этого наибольшая сепарация почвы. При этом обеспечивается почвенная “подушка” для корнеклубнеплодов, тем самым достигается повышение производительности сепарации почвы, снижение потерь и повреждений корнеклубнеплодов. Снижению повреждений корнеклубнеплодов способствует также исключение контактов корнеклубнеплодов с элементами крепления прутков элеватора на его тяговых элементах.
Ударные элементы обеспечивают перемещение клубненосной почвы от краев к середине лемехов на среднюю часть пруткового элеватора вдоль продольной оси лемеха, а также исключают контакт корнеклубнеплодов с элементами крепления прутков элеватора на его тяговых элементах.
Известное устройство для уборки корнеклубнеплодов имеет недостатки.
На ударные элементы, размещенные на валу ротора по винтовым линиям, наматываются столоны и другие растительные остатки, а также корни сорняков. При работе известного устройства ударные элементы с намотанными растительными остатками не обеспечивают перемещение клубненосной почвы на среднюю часть пруткового элеватора.
Известное устройство обеспечивает исключение контактов корнеклубнеплодов с элементами крепления прутков элеватора на его тяговых элементах, но известное устройство не перемещает клубненосную почву в поперечном направлении между лемехами.
Задача - создание технического решения, позволяющего усовершенствовать процесс сепарации почвы на прутковом элеваторе картофелеуборочной машины.
Технический результат от использования в картофелеуборочной машине заключается в повышении сепарирующей способности пруткового элеватора за счет более равномерного распределения клубненосной почвы по всей ширине элеватора.
Технический результат достигается тем, что в картофелеуборочной машине, содержащей лемеха, вал-ротор, установленный за подкапывающими лемехами перед основным (первым) прутковым элеватором, второй прутковый элеватор, звездочку для привода вала-ротора, тяговые элементы (цепи, ремни), между которыми расположен участок основного пруткового элеватора, вал-ротор выполнен с квадратным сечением и снабжен закрепленными изогнутыми пластинами, выполненными в виде непрерывной линии, причем крайние вершины изогнутой пластины расположены по оси лемехов, а средняя вершина между лемехами и угол наклона каждой части изогнутой пластины к оси вала менее 45°.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая картофелеуборочная машина соответствует критерию «новизна», так как имеет отличия от прототипа.
1. Вал-ротор, установленный за подкапывающими лемехами перед основным прутковым элеватором, выполнен в виде вала, имеющего квадратное сечение.
2. Вал-ротор снабжен закрепленными на поверхностях изогнутыми пластинами, выполненными в виде непрерывной линии.
3. Крайние вершины изогнутой пластины расположены по оси лемехов, а средняя вершина между лемехами.
4. Части изогнутой пластины расположены на поверхностях вала-ротора под углом α менее 45° к оси вала.
С целью разрушения клубненосного пласта, подрезанного лемехами и перемещаемого на основной прутковый элеватор, за подкапывающими лемехами перед основным прутковым элеватором установлен вал-ротор.
Вал-ротор вращается в одном направлении с основным прутковым элеватором, разрушает и подает клубненосный пласт почвы на прутковый элеватор, на котором происходит сепарация почвы.
С целью разрушения клубненосного пласта почвы, подрезанного лемехами, вал-ротор выполнен в виде вала, имеющего квадратное сечение.
В результате воздействия на клубненосный пласт почвы вала-ротора, имеющего квадратное сечение, проявляется эффект псевдосжиженного слоя, в котором клубнеплоды, имеющие меньшую плотность, чем почвы, как бы всплывают на ее поверхности и за счет подпора пласта почвы, подрезанного лемехами, перемещаются через вал-ротор на основной прутковый элеватор.
За счет того, что вал-ротор выполнен с квадратным сечением, часть почвы сепарируется между лемехом и валом-ротором, а также между валом-ротором и основным прутковым элеватором.
С целью разрыва клубненосного почвенного пласта, подрезанного лемехами, и перемещения почвы в продольно-поперечном направлении вал-ротор снабжен закрепленными изогнутыми пластинами, выполненными в виде непрерывной линии.
При вращении вала-ротора изогнутые пластины разрывают клубненосный пласт почвы и перемещают клубненосную почву не только в продольном, но и поперечном направлении.
С целью перемещения клубненосной почвы в продольно-поперечном направлении на основной прутковый элеватор части изогнутых пластин расположены под углом α менее 45° к оси вала. Части изогнутых пластин, расположенных под углом α менее 45° к оси вала-ротора, перемещают клубненосную почву в продольном и поперечном направлении на основной прутковый элеватор. В результате перемещения клубненосной почвы в продольно-поперечном направлении почва перемещается на всю ширину основного пруткового элеватора.
Картофель, а также другие корнеклубнеплоды возделывают на легких почвах на ровной поверхности, а также на тяжелых суглинистых и переувлажненных почвах на гребнях и грядах.
При уходе за растениями проводят окучивание картофеля. При уборке картофеля подкапывающие лемеха подрезают клубненосный пласт почвы, имеющий форму гребня, который перемещается на основной прутковый элеватор. Клубненосный пласт почвы у картофелеуборочной машины, выбранной за прототип, поступает на основной прутковый элеватор не с одинаковой толщиной. Вдоль середины лемеха клубненосный пласт почвы поступает на прутковый элеватор с большей толщиной, а в среднюю часть пруткового элеватора почва поступает с меньшей толщиной. Хотя на средней части пруткового элеватора сепарация почвы происходит намного лучше, так как зазоры между прутками имеют наибольшую величину за счет деформации и провисания прутков в процессе работы картофелеуборочной машины.
Во время работы заявляемой картофелеуборочной машины подкапывающие лемеха подрезают клубненостный пласт почвы, который перемещается к валу-ротору.
Пластины, закрепленные на боковых поверхностях вала-ротора, разрушают клубненосный пласт почвы и подают почву на основной прутковый элеватор.
При работе картофелеуборочной машины вал-ротор воздействует и разрывает клубненосный пласт почвы и перемещает почву в продольно-поперечном направлении на основной прутковый элеватор за счет того, что крайние вершины изогнутых пластин, закрепленных на поверхностях вала-ротора, расположены по оси лемехов, средняя вершина между лемехами, а угол наклона частей изогнутых пластин к оси вала менее 45°.
Клубненосный пласт почвы в виде гребня, подрезаемый лемехом, перемещается на вал-ротор, на котором разрывается на части и клубненосная почва перемещается в продольно-поперечном направлении на всю ширину основного пруткового элеватора с одинаковой толщиной.
Выявленные признаки технического решения заявляемой картофелеуборочной машины позволяют сделать вывод о соответствии технического решения критерию «Существенные отличия».
На фиг.1 представлена схема картофелеуборочной машины, вид сбоку; на фиг.2 представлена картофелеуборочная машина, вид сверху; на фиг.3 представлена схема расположения вала-ротора и лемехов относительно подрезаемого клубненосного пласта почвы.
Картофелеуборочная машина содержит подкапывающие лемеха 1 и 2, вал-ротор 3, основной (первый) прутковый элеватор 4, второй прутковый элеватор 5, звездочку 6 для привода вала-ротора 3, тяговые элементы (ремни, цепи) 7, между которыми расположен средний участок основного пруткового элеватора 8. Вал-ротор 3 установлен за подкапывающими лемехами 1 и 2 перед основным прутковым элеватором 4. Вал-ротор 3 выполнен в виде вала 9, имеющего квадратное сечение. На поверхностях вала-ротора 3 закреплены изогнутые пластины 10, выполненные в виде непрерывной линии. Части 11, 12, 13 и 14 изогнутой пластины 10 расположены под углом α менее 45° к оси вала-ротора 3. Крайние вершины A и B изогнутой пластины 10 расположены по оси лемехов 1 и 2, а средняя вершина C между лемехами 1 и 2.
1
2
При работе картофелеуборочной машины подкапывающие лемеха 1 и 2 подрезают клубненосный пласт почвы толщиной Н. Клубненосный пласт почвы толщиной H состоит из клубненосного пласта толщиной h и клубненосного гребнеобразного пласта h. Клубненосный пласт почвы H, подрезанный лемехами 1 и 2, перемещается на вал-ротор 3. Части 11, 12, 13 и 14 изогнутой пластины 10, воздействуя на клубненосный пласт почвы, обеспечивают разрыв и перемещение почвы в продольно-поперечном направлении на основной прутковый элеватор 4. В результате воздействия на подкопанный клубненосный пласт почвы толщиной Н изогнутой пластины 10 и вала-ротора 3, имеющего квадратное сечение, проявляется эффект псевдосжиженного слоя, в котором клубни картофеля, имеющего меньшую плотность, чем почва, как бы всплывают на ее поверхности.
Вершины A и B изогнутой пластины 10, расположенные по оси лемехов 1 и 2, а средняя вершина C между лемехами части пластин 11, 12, 13 и 14 изогнутой пластины 10, расположенных под углом менее 45° к оси вала 9, способствуют перемещению нижнего слоя клубненосной почвы в продольно-поперечном направлении на основной прутковый элеватор 4. В результате воздействия частей 11, 12, 13 и 14 изогнутой пластины 10 на гребень клубненосной почвы обеспечивается перемещение почвы на всю ширину основного пруткового элеватора 4 с одинаковой толщиной.
Использование изобретения позволит улучшить процесс сепарации почвы за счет продольно-поперечного перемещения клубненосной почвы с одновременным выравниванием слоя почвы на прутковый элеватор. Повышается интенсификация сепарирования почвы на прутковых элеваторах. При работе на тяжелых почвах повышается производительность картофелеуборочной машины и снижаются потери урожая.