СПОСОБ РАЗБРАСЫВАНИЯ НА ПОЛЕ ПОТОКА УБРАННОЙ МАССЫ, ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬНОЕ И РАЗБРАСЫВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
METHOD OF SPREADING ON FIELD OF FLOW OF HARVESTED MASS, GRINDING AND SPREADING DEVICE

Область техники
Изобретение относится к способу разбрасывания на поле потока убранной массы, который выходит из измельчительного органа измельчительного и разбрасывающего устройства, в особенности навесного измельчителя на зерноуборочном комбайне, причем поток убранной массы подают, по меньшей мере, к одному расположенному поперечно продольной оси измельчительного органа направляющему элементу, посредством которого поток убранной массы ускоряют и подают, по меньшей мере, к одному расположенному сзади разбрасывателю, в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения.
Кроме того, изобретение относится к измельчительному и разбрасывающему устройству, в особенности к навесному измельчителю для зерноуборочного комбайна, содержащему, по меньшей мере, один измельчительный орган, для которого предназначен, по меньшей мере, один разбрасыватель для разбрасывания выходящего из измельчительного органа потока убранной массы, причем поток убранной массы подается, по меньшей мере, к одному разбрасывателю от, по меньшей мере, одного расположенного поперечно продольной оси измельчительного органа направляющего элемента, в соответствии с ограничительной частью пункта 6 формулы изобретения.
Уровень техники
Из патентного документа DE 2006042553 А1 известен способ разбрасывания на поле потока убранной массы и измельчительное и разбрасывающее устройство указанного типа. Измельчительное и разбрасывающее устройство содержит измельчительный орган, за которым расположены два направляющих элемента, расположенных поперечно продольной оси измельчительного органа. Направляющие элементы транспортируют выходящий из измельчительного органа поток убранной массы дальше на два разбрасывателя, которые также расположены поперечно продольной оси измельчительного органа, причем соответствующий направляющий элемент расположен на одной линии в направлении подачи. Два разбрасывателя разбрасывают поток убранной массы на поле каждый на половину ширины разбрасывания. Два направляющих элемента и расположенные за ними разбрасыватели находятся в одной плоскости и соединены друг с другом с помощью направляющих полос, так что подача потока убранной массы от направляющих элементов к разбрасывателям осуществляется в одной плоскости подачи.
Практика показала недостаток этого решения уровня техники в том, что получивший от направляющих элементов ускорение поток убранной массы подходит к вращающимся элементам соответствующего разбрасывателя перпендикулярно, что приводит к торможению потока. Соответственно, это торможение потока убранной массы должно компенсироваться разбрасывателем путем придания потоку дополнительного ускорения, что связано с высоким расходом энергии.
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности разбрасывания потока убранной массы и усовершенствование измельчительного и разбрасывающего устройства таким образом, чтобы получать равномерное разбрасывание потока убранной массы даже при большой ширине разбрасывания.
В отношении способа решение поставленной задачи достигается за счет отличительных признаков по пункту 1 формулы изобретения. В отношении устройства решение задачи достигается за счет отличительных признаков по пункту 6 формулы изобретения.
Предпочтительные решения по развитию изобретения и примеры осуществления являются предметом защиты в зависимых пунктах.
В способе разбрасывания на поле потока убранной массы, который выходит из измельчительного органа измельчительного и разбрасывающего устройства, в особенности навесного измельчителя на зерноуборочном комбайне, причем поток убранной массы подают, по меньшей мере, к одному расположенному поперечно продольной оси измельчительного органа направляющему элементу, посредством которого поток убранной массы ускоряют и подают, по меньшей мере, к одному расположенному сзади разбрасывателю, согласно изобретению выходящий, по меньшей мере, из одного направляющего элемента поток убранной массы подают с плоскости подачи, в которой поток убранной массы входит, по меньшей мере, в один направляющий элемент, на лежащую ниже плоскости подачи плоскость разбрасывания, в которой поток убранной массы разбрасывают на поле с помощью, по меньшей мере, одного разбрасывателя.
За счет того, что поток убранной массы подают с выше лежащей плоскости подачи, в которой он выдается от измельчительного органа, по меньшей мере, на один разбрасыватель, на ниже лежащую плоскость разбрасывания, по меньшей мере, одного разбрасывателя, устраняется перпендикулярное столкновение потока с вращающимися частями, по меньшей мере, одного разбрасывателя. При этом в значительной мере сохраняется кинетическая энергия потока убранной массы, ускоряемого, по меньшей мере, одним направляющим элементом, так что снижается расход энергии для разбрасывания потока убранной массы, по меньшей мере, одним разбрасывателем.
Предпочтительно плоскость разбрасывания наклонена поперечно и/или перпендикулярно относительно плоскости подачи. При этом этот наклон может регулироваться простым способом.
В предпочтительном решении по развитию способа предусмотрено, что выходящий из измельчительного органа поток убранной массы подвергают в направляющем элементе ускорению в противоположном направлении по сравнению с разбрасывателем. За счет этого входящий, по меньшей мере, в один разбрасыватель поток убранной массы захватывается вращающимися частями, по меньшей мере, одного разбрасывателя по направлению его подачи и ускоряется дальше. Таким образом, подаваемый поток убранной массы описывает, по существу, S-образный ход пути от плоскости подачи в плоскость разбрасывания.
В частности, поток убранной массы может подвергаться ускорению с различной интенсивностью в направляющем элементе и в разбрасывателе. Так, ускорение потока, по меньшей мере, в одном направляющем элементе в плоскости подачи может быть выбрано меньше, чем в следующем за ним разбрасывателе, поскольку вследствие двойного ускорения могут быть реализованы более высокие скорости потока убранной массы, чем в известном из уровня техники измельчительном и разбрасывающем устройстве.
Предпочтительно ускорение потока убранной массы в направляющем элементе и в разбрасывателе регулируют независимо друг от друга. Преимущество решения состоит в том, что ускорение, которое придают потоку убранной массы посредством, по меньшей мере, одного направляющего элемента и, по меньшей мере, одного разбрасывателя, может быть настроено в соответствии с различными параметрами влияния, такими как остаточная влажность разбрасываемой массы. Помимо повышения эффективности это дает соответствующее снижение энергопотребления. За счет независимого регулирования ускорения может быть получено равномерное разбрасывание на предварительно выбранную ширину, которая обычно ориентирована на рабочую ширину сельскохозяйственной уборочной машины.
Согласно пункту 6 формулы изобретения, измельчительное и разбрасывающее устройство, в особенности навесной измельчитель для зерноуборочного комбайна, содержащее, по меньшей мере, один измельчительный орган, для которого предназначен, по меньшей мере, один разбрасыватель для разбрасывания выходящего из измельчительного органа потока убранной массы, причем поток убранной массы подается, по меньшей мере, к одному разбрасывателю от, по меньшей мере, одного расположенного поперечно продольной оси измельчительного органа направляющего элемента, согласно изобретению, по меньшей мере, один разбрасыватель расположен наклонно к продольной оси, по меньшей мере, одного направляющего элемента. За счет наклона разбрасывателя относительно продольной оси направляющего элемента увеличивается дальность разбрасывания.
Для того чтобы при перерыве в процессе уборке и, соответственно, в процессе измельчения путем выключения измельчительного аппарата избежать скопления потока убранной массы между направляющим элементом и разбрасывателем, разбрасыватель может быть соединен с направляющим элементом посредством открытого вниз профилированного канала, так что находящаяся в канале масса может выпадать вниз.
Далее, направляющий элемент и разбрасыватель могут быть смещены относительно друг друга по направлению продольной оси измельчительного и разбрасывающего устройства таким образом, что поток убранной массы входит в разбрасыватель тангенциально его боковой стенке. За счет этого снижаются потери кинетической энергии, приданной потоку убранной массы путем ускорения в направляющем элементе.
Предпочтительно разбрасыватель выполнен с возможностью перевода из рабочего положения, в котором обеспечивается равномерное разбрасывание потока убранной массы на поле на ширину разбрасывания, которая соответствует рабочей ширине сельскохозяйственной уборочной машины, в транспортное положение или в положение формирования валка. Для целей транспортного движения или укладки валка разбрасыватель выполнен с возможностью поворота вокруг оси, параллельной продольной оси разбрасывающего устройства. Таким образом, разбрасыватель может быть переведен в положение, в котором общая ширина комбайна не превышает требуемой ширины транспортного средства при дорожном движении. В этом положении возможна также укладка потока убранной массы на поле в виде валка.
В качестве привода для направляющего элемента может быть предусмотрен механический привод, в то время как разбрасыватель предпочтительно может быть снабжен гидравлическим приводом. Возможен также обратный случай, а также использование одного типа привода.
Для достижения оптимальной ширины разбрасывания и эффективного использования энергии привода приводы направляющего элемента и разбрасывателя могут быть выполнены с возможностью управления независимо друг от друга. За счет этого может достигаться простая настройка на изменяющиеся рабочие условия, такие как различная ширина разбрасывания или различный состав потоков убранной массы.
В предпочтительном решении по развитию изобретения направляющий элемент и разбрасыватель могут быть выполнены модульными. Это позволяет производить модернизацию существующего измельчительного и разбрасывающего устройства для придания ему гибкости в отношении ширины разбрасывания.
Краткий перечень чертежей
Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будут подробно описаны примеры осуществления изобретения. На чертежах:
фиг.1 схематично изображает на виде сбоку самоходный зерноуборочный комбайн с измельчительным и разбрасывающим устройством,
фиг.2 изображает в перспективе сверху разбрасывающее устройство измельчительного и разбрасывающего устройства в рабочем положении,
фиг.3 изображает разбрасывающее устройство по фиг.2 на виде снизу,
фиг.4 изображает в перспективе измельчительное и разбрасывающее устройство в транспортном положении или в положении формирования валка.
Осуществление изобретения
На фиг.1 показана на виде сбоку самоходная сельскохозяйственная уборочная машина, выполненная в виде зерноуборочного комбайна 1, снабженного известным и здесь не описываемым молотильным аппаратом 2 и расположенным за ним клавишным соломотрясом 3 в качестве сепарирующего органа 4. Под клавишным соломотрясом 3 расположено очистное устройство 5, состоящее из двух расположенных друг над другом решет 6, 7 и очистного вентилятора 8. Однако изобретение не ограничивается таким типом зерноуборочного комбайна, а относится также, например, к зерноуборочному комбайну с роторами в качестве сепарирующих органов.
В передней части на комбайне 1 расположен жатвенный аппарат 10, который срезает убираемую массу 9 и принимает ее. Жатвенный аппарат 10 направляет убранную массу 9 к наклонному питателю 11, расположенному на комбайне спереди. Наклонный питатель 11 передает убранную массу 9 на молотильный аппарат 2, расположенный в корпусе 12 машины. Молотильный аппарат 2 интенсивно обрабатывает убранную массу 9, так что зерна высвобождаются из колосьев убранной массы 9. Состоящая преимущественно из зерен смесь 13 зерна с половой сепарируется на подбарабанье 14 молотильного аппарата 2 и поступает по подготовительному поддону 15 к очистному устройству 5 для отделения зерен 16 от не содержащих зерна фракций, то есть от соломенной трухи 17 и половы 18.
За молотильным аппаратом 2 расположен вращающийся отклоняющий барабан 19. Он принимает выходящий из молотильного аппарата 2 поток 20 убранной массы, состоящий, по существу, из обмолоченных стеблей, и подает его к клавишному соломотрясу 3, который транспортирует поток 20 убранной массы в заднюю область комбайна 1. При этом еще оставшиеся в потоке 20 убранной массы зерна 16, а также соломенная труха 17 и полова 18 отделяются, падая через решетные ячейки 21 клавишного соломотряса 3 на обратный поддон 22. Обратный поддон 22 транспортирует зерна 16, соломенную труху 17 и полову 18 к подготовительному поддону 15.
В заключение зерна 16, соломенная труха 17 и полова 18 также поступают по подготовительному поддону 15 в очистное устройство 5, в котором зерна 16 отделяются от соломенной трухи 17 и половы 18. Это осуществляется за счет того, что через решетные ячейки 23, 24 в верхнем решете 6 и нижнем решете 7 с помощью вентилятора 8 продувается воздушный поток, который разрыхляет подаваемую к задней области комбайна 1 убранную массу и обеспечивает отделение соломенной трухи 17 и половы 18, имеющей более легкий удельный вес, а более тяжелые зерна убранной массы падают через ячейки 23, 24 решет.
Масса 26 прохода через решето, которая в области 27 схода падает через верхнее решето 6, и масса 28 схода на конце нижнего решета 7, как правило, содержит более тяжелые частицы, то есть необмолоченные колосья. Эта масса 26 прохода вместе с массой 28 схода далее обозначается в виде так называемой возвращаемой массы 29. Возвращаемая масса 29 падает на наклонный сборный поддон 30 под очистным устройством 5 и скользит в транспортирующий шнек 31 для колосьев. Транспортирующий шнек 31 подает возвращаемую массу 29 в элеватор 32 для колосьев, который подает их обратно в молотильный аппарат 2.
Зерна 16, которые прошли через оба решета 6, 7 очистного устройства 5, падают на другой наклонный сборный и направляющий подом 33 и скользят в зерновой транспортирующий шнек 34, который подает зерна 16 к зерновому элеватору 35. Зерновой элеватор 35 транспортирует зерна 16 в зерновой бункер 36.
Солома 40 и определенная процентная доля зерновых потерь 41 проходят по клавишному соломотрясу 3 к заднему концу комбайна 1 и подаются к измельчительному и разбрасывающему устройству. На конце клавишного соломотряса 3 солома 40 и зерновые потери 41 падают в измельчитель 42 соломы, который является компонентом измельчительного и разбрасывающего устройства. Измельчитель 42 соломы содержит вращающийся вал 43 измельчителя соломы, который установлен в опорах в кожухе 44 измельчителя. Вал 43 измельчителя снабжен подвижными ножами 45, которые взаимодействуют с противоножами 46, жестко укрепленными в кожухе 44 измельчителя. Этими ножами солома 40 измельчается в измельченную массу и ускоряется. Состоящая в основном из половы 37 масса 28 схода с решета, которая не прошла через верхнее решето 6, поступает по верхнему решету 6 в заднюю область комбайна и также подается в измельчитель 42 соломы. Выходящий из измельчителя 42 соломы поток 47 убранной массы подается дальше через приводные направляющие элементы 52 и расположенные за ними каналы 53, которые будут подробно описаны ниже, на два разбрасывателя 54 разбрасывающего устройства 50, которые разбрасывают поток 47 убранной массы на поле.
На фиг.2 на виде в перспективе сверху показано разбрасывающее устройство 50 измельчительного и разбрасывающего устройства в рабочем положении. Разбрасывающее устройство 50 расположено в задней части комбайна 1 с возможностью изменения его высотного положения с помощью подъемной системы 51. Разбрасывающее устройство 50 содержит два предпочтительно механически приводимых направляющих элемента 52, которые расположены на комбайне 1 поперечно продольной оси измельчителя 42 соломы. Кроме того, разбрасывающее устройство 50 содержит два разбрасывателя 54, которые соединены друг с другом посредством соответствующих направляющих элементов 52 и открытых вниз в форме ванны каналов 53. Предпочтительно разбрасыватель 54 приводится гидроприводом. Альтернативно привод направляющих элементов 52 и разбрасывателей 54 может осуществляться исключительно механическими или исключительно гидравлическими приводами.
Пространственно положение направляющих элементов 52 и разбрасывателей 54 разбрасывающего устройства 50 выполнено таким, что в рабочем положении разбрасыватель 54 ориентирован наклонно к продольной оси относящегося к нему направляющего элемента 52. При таком расположении ориентация направляющих элементов 52 относительно измельчителя 42 соломы обозначена как плоскость Z подачи, в которой выходящий из измельчителя 42 соломы поток 47 убранной массы подается к направляющим элементам 52 и ускоряется ими. Для этого каждый направляющий элемент 52 содержит вращающийся вокруг вертикальной оси ротор, расположенный в кожухе с выпускными отверстиями. К этим выпускным отверстиям примыкают соответствующие каналы 53, которые сообщаются с разбрасывателями 54. Привод каждого направляющего элемента 52 управляется таким образом, что роторы направляющих элементов 52 вращаются в противоположных направлениях, чтобы поворачивать поток 47 убранной массы, выходящий из измельчителя 42 соломы в продольном направлении комбайна, в направлении, почти поперечном продольному направлению. Для этого приводы направляющих элементов 52 и разбрасывателей 54 связаны с устройством управления, которое управляется с помощью операторского терминала в кабине водителя комбайна 1. Посредством устройства управления соответствующие приводы направляющих элементов 32 и разбрасывателей 54 управляются независимо друг от друга, так что поток 47 убранной массы может ускоряться очень сильно.
Выходящий из направляющих элементов 52 поток 47 убранной массы подается от соответствующих каналов 53 в примыкающий к каждому из них разбрасыватель 54, направление которого под углом к горизонтали и вертикали по отношению к направляющему элементу 52 обозначено как плоскость V разбрасывания, причем эта плоскость V разбрасывания лежит ниже плоскости Z подачи. Если смотреть в продольном направлении измельчителя 42 соломы, направляющий элемент 52 и разбрасыватель 54 расположены по отношению друг к другу со смещением таким образом, что поток 47 убранной массы входит в разбрасыватель 54 по касательной или тангенциально его боковой стенке. От плоскости V разбрасывания поток убранной массы разбрасывается по регулируемой ширине разбрасывания, которая предпочтительно составляет до половины ширины срезания жатвенного аппарата. Регулировка ширины разбрасывания может осуществляться путем изменения чисел оборотов привода направляющих элементов 52 и разбрасывателей 54. Кроме того, каждый разбрасыватель 54 снабжен регулируемой частью 55 окружной стенки, которая служит для регулировки выпускного отверстия разбрасывателя 54. Такие регулируемые части окружной стенки известны из патентного документа ЕР 1277387 В1, который здесь приведен в качестве ссылки.
На фиг.3 разбрасывающее устройство 50 показано на виде снизу, причем на чертеже видны, по меньшей мере, частично открытые вниз направляющие элементы 52 и каналы 53, а также разбрасыватели 54. При этом как направляющие элементы 52, так и разбрасыватели 54 выполнены в виде так называемых радиальных разбрасывателей. Открытое вниз выполнение разбрасывающего устройства 50 имеет преимущество, когда разбрасывающее устройство 50 выключают из-за остановки потока 47 убранной массы, например при выключении измельчителя 42 соломы. Находящаяся в разбрасывающем устройстве 50 масса может просто падать вниз, так что не происходит забивания разбрасывающего устройства 50.
Дальше со ссылкой на фиг.3 следует кратко описать ход потока убранной массы, который показан штриховыми линиями и обозначен позицией G. За счет расположения направляющего элемента 52, канала 53 и разбрасывателя 54 ход G потока убранной массы имеет, по существу, S-образный контур. Привод представленного направляющего элемента 52 вращается против часовой стрелки, чтобы ускорять находящийся в плоскости Z подачи поток 47 убранной массы в направлении к разбрасывателю 54. Поток 47 убранной массы подается к разбрасывателю 54 через канал 53. За счет смещения по высоте плоскости Z подачи в направляющем элементе 52 и плоскости V разбрасывания и разбрасывателе 54 в продольном направлении измельчительного и разбрасывающего устройства выходящий из канала 53 поток 47 убранной массы входит в разбрасыватель 54 тангенциально его боковой стенке. При этом в значительной степени сохраняется кинетическая энергия, уже переданная потоку 47 убранной массы направляющим элементом 52. Далее в разбрасывателе 54 поток 47 убранной массы получает дополнительное, предпочтительно еще более сильное ускорение для его разбрасывания на поле с регулируемой шириной разбрасывания. Поскольку показанное на фиг.2 разбрасывающее устройство 50 имеет зеркально симметричную конструкцию относительно продольной оси комбайна, приводы направляющих элементов 52 и разбрасывателей 54 вращаются в противоположных направлениях.
На фиг.4 показано в перспективе разбрасывающее устройство 50 в транспортном положении или в положении формирования валка. Для перевода разбрасывающего устройства 50 в транспортное положение или в положение формирования валка разбрасыватели 54 могут быть повернуты вверх вокруг оси, параллельной продольной оси измельчителя 42 соломы, так что разбрасыватели 54 устанавливаются почти перпендикулярно направляющим элементам 52. Благодаря этому не превышается допустимая ширина при дорожном движении. Кроме того, это положение разбрасывающего устройства 50 позволяет укладывать на поле выходящий из измельчителя 42 соломы поток 47 убранной массы в виде валка.
Кроме того, измельчительное и разбрасывающее устройство выполнено модульным, чтобы обеспечить возможность простой замены компонентов и для модернизации уже существующих обычных измельчительных и разбрасывающих устройств.