ЗЕРНОУБОРОЧНЫЙ АГРЕГАТ
GRAIN HARVESTING AGGREGATE

Изобретение относится к механизации сельскохозяйственного производства, а именно к машинам для уборки зерновых культур.
Известен зерноуборочный комбайн, содержащий раму, ходовое шасси, технологические рабочие органы, кабину с управлением, двигатель внутреннего сгорания (ДВС), бункер и хедер [Халанский, В.М. Сельскохозяйственные машины / В.М. Халанский, И.В. Горбачев. - Москва: КолосС, 2003. - 624 с. - аналог].
Недостатком данного комбайна является значительное давление ходового шасси на почву при заполненном бункере и наличие своей силовой установки, что также приводит к определенному увеличению давления ходового шасси на почву, и способствует удорожанию стоимости производимых уборочных работ. При этом комбайн используется лишь в периоды уборочных работ, а остальное время простаивает, т.е. неэффективно применяется в течение года.
Известна система мобильных средств для уборки сельскохозяйственных культур, включающая мобильные средства, состоящие из ходового шасси, рамы с технологическими рабочими органами для уборки соответствующих сельскохозяйственных культур, приводов ходового шасси и технологических рабочих органов, кабины с управлением приводами и силовой установки [RU 2369077 C1 A01D 41/00, A01D 43/00 - аналог].
Недостатком данной системы является значительное давление на почву мобильного средства, используемого при уборке зерновых, зернобобовых и других культур, при заполненном бункере.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является зерноуборочный агрегат, содержащий комбайн с хедером, молотильным устройством, соломосепаратором, нагнетательным наклонным воздухопроводом, транспортирующим устройством для подачи зернового вороха от молотильного устройства в воздухопровод, а также прицепную к комбайну емкость для сбора урожайной массы [SU 1327826 A01D 41/00 - прототип].
Недостатком данного зерноуборочного агрегата является наличие на мобильном средстве своей силовой установки, что приводит к определенному увеличению давления ходового шасси на почву и способствует удорожанию стоимости производимых уборочных работ. Система используется лишь в периоды уборочных работ, а остальное время простаивает, т.е. неэффективно применяется в течение года. Кроме того, значительная часть собранного в прицепной емкости урожая нуждается в дальнейшей трудоемкой послеуборочной переработке.
Целью предложенного изобретения является оптимизация компоновочной схемы зерноуборочного агрегата, позволяющая снизить давление ходового шасси на поверхность почвы, сократить затраты на выполнение уборочных работ, обеспечить возможность использования отдельных элементов зерноуборочного агрегата в производстве во внеуборочный период.
Поставленная цель достигается за счет того, что в зерноуборочном агрегате, содержащем комбайн с хедером, кабиной управления, ходовым шасси, технологическими рабочими органами, приводами ходового шасси и технологических рабочих органов, а также силовую установку и прицепную емкость для сбора урожайной массы, силовая установка резьбовыми креплениями присоединена к раме и задней стенке прицепной емкости для сбора урожайной массы, а в нижней части силовой установки размещены винтовые домкраты. При этом в верхней части комбайна расположен перегрузочный шнек, выходной конец которого ориентирован на геометрический центр емкости для сбора урожайной массы, а к его противоположному концу примыкает верхняя часть зернового транспортера. Кроме того, емкость для сбора урожайной массы оборудована системой выгрузных шнеков, на ее задней оси установлены спаренные опорные колеса, а в верхней части боковых бортов, размещены надставки, установленные под углом к горизонтали.
Предлагаемое изобретение поясняется иллюстрациями.
На фиг. 1 представлена схема предложенного зерноуборочного агрегата; на фиг. 2, 3 и 4 - разрез А-А на фиг. 1, варианты различной комплектации силовой установки; на фиг. 5 - схема зерноуборочного агрегата с дополнительной насосной станцией, на фиг. 6 - схема использования электростанции в стационарном варианте.
Предложенный зерноуборочный агрегат включает комбайн 1 с хедером 2, прицепную емкость 3 для сбора урожайной массы и силовую установку 4. Комбайн 1 содержит размещенные на раме ходовое шасси 5, кабину управления 6 и технологические рабочие органы, к которым относятся молотильное устройство 7 с отбойным битером 8, соломосепаратор 9, сепаратор мелкого вороха 10, зерновой шнек 11, колосовые шнек и транспортер 12, домолачивающее устройство 13 и измельчитель-разбрасыватель соломы (ИРС) 14. При этом ходовое шасси 5 и технологические рабочие органы комбайна 1 оборудованы приводами (на схеме не показаны), в качестве которых могут использоваться, например, электродвигатели или гидромоторы. Привод отбойного битера 8 нерегулируемый, а приводы ходового шасси 5 и барабана молотильного устройства 7 - регулируемые. В их конструкции могут использоваться электродвигатели постоянного тока, многоскоростные асинхронные электродвигатели [Ванурин, В.Н. Многоскоростные асинхронные электродвигатели для привода стационарной техники [Текст] / Ванурин В.Н. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2000. - №5. - С. 19-22] или регулируемые гидромоторы, по типу применяемых в ГСТ-112. Остальные технологические рабочие органы приводятся аналогично тому, как это осуществляется в конструкции серийных моторных зерноуборочных комбайнов [Комбайн зерноуборочный самоходный РСМ-142 «Acros». Инструкция по эксплуатации и техническому обслуживанию. Версия 3 / ООО «Комбайновый завод «Рост-сельмаш». - Ростов-на-Дону, 2007. - 302 с.].
К комбайну 1 при помощи сцепного устройства 15 присоединена прицепная емкость 3 для сбора урожайной массы, опирающаяся на колеса 16. Прицепная емкость 3 оборудована системой выгрузных шнеков 17 (нижний, вертикальный и поворотный). Опорные колеса 16 прицепной емкости 3 на задней оси спарены, а в верхней части ее боковых бортов, размещены надставки 18, установленные под углом к горизонтали. В верхней части комбайна 1 размещен перегрузочный шнек 19, выходной конец которого ориентирован на геометрический центр прицепной емкости 3 для сбора урожайной массы, а к его противоположному концу примыкает верхняя часть зернового транспортера 20. К заднему борту и раме прицепной емкости 3 для сбора урожайной массы резьбовыми креплениями 21 присоединена силовая установка 4. При этом возможны различные варианты исполнения силовой установки 4: если в качестве регулируемых приводов используются многоскоростные высокочастотные асинхронные электродвигатели, то основными элементами силовой установки 4 являются ДВС 22 и высокочастотный электрогенератор 23 (около 400 Гц), связанный с приводами силовыми кабелями; если в качестве регулируемых приводов используются электродвигатели постоянного тока, то основными элементами силовой установки являются ДВС 22, высокочастотный электрогенератор 23 и преобразователь тока 24, связанный с приводами силовыми кабелями; если в качестве приводов ходового шасси 5 и технологических рабочих органов используются гидромоторы, то основными элементами силовой установки являются ДВС 22 и насосная станция 25, связанная с приводами гидротрассой. В нижней части силовой установки 4 размещены винтовые домкраты 26. При использовании в качестве приводов ходового шасси 5 и технологических рабочих органов электродвигателей, например, постоянного тока или многоскоростных высокочастотных асинхронных, на комбайне дополнительно устанавливается насосная станция 27 для привода узлов гидросистемы комбайна 1, приводимая от нерегулируемого электродвигателя 28.
Зерноуборочный агрегат работает следующим образом.
От ДВС 22 осуществляется привод высокочастотного электрогенератора 23 или насосной станции 25. В случае использования высокочастотного электрогенератора 23, им вырабатывается электрический ток, который через силовой кабель поступает к регулируемым и нерегулируемым приводам (электродвигателям) ходового шасси 5 комбайна 1 и его технологического рабочего оборудования. Причем, если в качестве регулируемых приводов используются многоскоростные асинхронные электроприводы, то к ним подается переменный ток, вырабатываемый генератором; если электродвигатели постоянного тока - ток предварительно проходит через преобразователь тока 24. При этом привод узлов гидросистемы комбайна 1 осуществляется от насосной станции 27 смонтированной на комбайне 1 и приводимой от нерегулируемого электродвигателя 28. Если же в конструкции силовой установки использована насосная станция 25, то от нее масло поступает в гидроприводы рабочего технологического оборудования и ходового шасси 5 комбайна 1, а также в узлы его гидросистемы.
При работающем ДВС 22 и включенном приводе ходового шасси 5 комбайна 1 зерноуборочный агрегат перемещается по полю. При этом хлебная масса скашивается хедером 2 и подается в молотильное устройство 7, после чего грубый ворох попадает на соломосепаратор 9, где из него выделяется зерно с мелкими примесями, солома поступает в ИРС 14 и, после измельчения, разбрасывается по поверхности поля. На сепараторе мелкого вороха 10 зерно очищается и посредством зернового шнека 11 и зернового транспортера 20 подается в перегрузочный шнек 19. Одновременно домолачивающее устройство 13 повторно обмолачивает крупные колоски. При этом наличие регулируемых приводов (электродвигателей постоянного тока, многоскоростных асинхронных двигателей или гидромоторов типа ГСТ-112) позволяет осуществлять регулировку скорости движения комбайна 1 и частоты вращения барабана молотильного устройства 7. Регулировка частоты вращения мотовила хедера 2 и ротора вентилятора сепаратора мелкого вороха 10 осуществляется так же как у серийных моторных комбайнов. Привод нерегулируемых узлов осуществляется через отбойный битер 8, выполняющий функцию контрприводного вала.
Перегрузочный шнек 19 подает очищенное зерно в прицепную емкость 3 для сбора урожайной массы. Причем взаимное расположение перегрузочного шнека 19 и прицепной емкости 3, а также наличие надставок 18 позволяют осуществлять выгрузку зерна в бункер даже при поворотах (например, при движении зерноуборочного агрегата по полю вкруговую). После заполнения прицепной емкости 3 зерно системой выгрузных шнеков 17 перегружается в кузов транспортного средства. Наличие креплений 21 и винтовых домкратов 26 позволяет во внеуборочный период отсоединять силовую установку 4 от прицепной емкости 3 для сбора урожайной массы, при этом прицепная емкость 3 может использоваться в качестве тракторной тележки для перевозки сыпучих материалов, а силовая установка 4 - для обеспечения электричеством или гидроприводом стационарных объектов. При укомплектованном зерноуборочном агрегате спаренные опорные колеса 16 прицепной емкости 3 для сбора урожайной массы позволяют частично компенсировать вес силовой установки 4, снижая удельное давление на почву.
В сравнении с известными техническими средствами предложенное изобретение позволяет обеспечить совокупность следующих преимуществ:
- снижается уплотняющее воздействие зерноуборочного агрегата на почву;
- снижается стоимость комбайна;
- появляется возможность обеспечить использование отдельных элементов зерноуборочного агрегата в производстве во внеуборочный период;
- появляется возможность существенно увеличить объем прицепной емкости для накопления урожайной массы, что позволит увеличить время работы зерноуборочного агрегата между выгрузками и, соответственно, повысить коэффициент использования времени смены.