ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ-РАЗБРАСЫВАТЕЛЬ СОЛОМЫ ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА

Заявляемое техническое решение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частностик устройству измельчения соломы, и может быть использовано для применения в зерноуборочных комбайнах.
В современном сельхозмашиностроении применяется схема измельчителя-разбрасывателя, ставшая классической, в которой имеется барабан с ножами/парами ножей, установленными в несколько рядов (обычно 4 или 6), при этом барабан совершает вращение относительно ряда неподвижных ножей противорезов. В процессе вращения ряд ножей барабана проходит между установленными ножами противореза и масса, попадающая в зазор между ними, подвергается измельчению (резке) и дальнейшему выбрасыванию из корпуса измельчителя-разбрасывателя наружу (Патент RU 2647902, опубл. 21.03.2018).
Аналогичным заявляемому устройству является измельчитель-разбрасыватель соломы зерноуборочного комбайна, включающий в себя барабан с ножами, установленными от середины к концам барабана по винтовым линиям противоположного направления, между рядами которых расположены винтовые лопасти того же направления, что и ножи (Авторское свидетельство СССР №404443, опубл. 22.10.1973). Данное устройство обладает невысокой эффективностью вследствие малой высоты лопастей, ограничиваемой длиной выступающих противорежущих элементов (противорезов). Этим объясняется снижение окружной скорости рабочих поверхностей лопастей по отношению к окружной скорости торцов ножей и связанная с этим недостаточная мощность создаваемого воздушного потока, необходимая для эффективного разбрасывания измельченной соломы по полю. Наличие лопастей на барабане измельчителя приводит к попаданию соломы во впадины между лопастями и протягиванию ее, минуя растворы режущих пар «нож-противорез», что снижает эффективность процесса измельчения.
Наиболее близким заявляемому устройству является устройство по патенту RU 2647902, опубл. 21.03.2018, в котором ножи на барабане-измельчителе установлены в несколько рядов с радиальным смещением на равный угол относительно каждого ряда ножей (фиг. 1, 2), а в каждый ряд входит несколько ножей. При вхождении ряда ножей в зацепление с противорезами возникает скачкообразное повышение нагрузки на привод конструкции. Недостатками прототипа являются резкие скачки крутящего момента на приводном валу барабана измельчителя-разбрасываетеля, что приводит к общей высокой нагруженности устройства и вызывает повышенные вибрации корпуса, в котором установлен барабан измельчителя-разбрасывателя.
Задача заявляемой полезной модели - снизить нагрузку, действующую на измельчитель-разбрасыватель, сделать ее более равномерной и снизить уровень шума и вибрации корпуса, создаваемые устройством.
Технический результат достигается за счет того, что в измельчителе-разбрасывателе, состоящем из барабана с расположенными на его поверхности ножами, ножи установлены по четырем винтовым линиям таким образом, что в каждый момент времени в зацепление с противорезами входит не более пары ножей, а ножи относительно оси вращения барабана смещены друг относительно друга на равные углы, при этом плоскость реза ножей расположена по нормали к оси вращения барабана.
В результате описанных конструктивных изменений обеспечивается снижение нагрузки, действующей на измельчитель-разбрасыватель, уровня шума и вибрации корпуса, создаваемых устройством.
Заявляемое техническое решение иллюстрируется чертежами:
- фиг. 1 - конструкция измельчителя с установленными противорезами;
- фиг. 2 - измельчающий барабан классической конструкции с четырьмя рядами пар ножей, вид сбоку;
- фиг. 3 - измельчающий барабан с ножами, установленными по двум винтовым линиям, вид сбоку;
- фиг. 4 - измельчающий барабан с ножами, установленными по четырем винтовым линиям, аксонометрия.
Заявляемое устройство состоит из следующих конструктивных элементов (см. фиг. 1, 2, 3): 1 - корпус измельчителя; 2 - барабан измельчителя; 3 - кронштейны с шарнирами для крепления ножей (пар ножей); 4 - ножи (пары ножей); 5 - противорезы; 6 - вал барабана измельчителя, 7 - спирали из ножей (пар ножей), - при этом барабан измельчителя 2 жестко установлен на валу 6, на барабане измельчителя установлены в виде ряда спиралей 7 кронштейны с шарнирами 3 с закрепленными на них ножами 4 (парами ножей), а соседние ножи установлены друг относительно друга под постоянным углом α (см. фиг. 3).
Заявляемое устройство работает следующим образом. Барабан 2 (см. фиг. 1), установленный в корпус измельчителя-разбрасывателя 1, вращается напротив неподвижных противорезов 5. Ножи 4, шарнирно установленные на барабане 2 с помощью кронштейнов 3 совершают вращение, проходя напротив противорезов 5. Линии ножей (пар ножей) в виде спиралей 7 (см. фиг. 4), совершая вращение, позволяют одновременно входить в зацепление только одному ножу или паре ножей (см. фиг. 3). После прохождения ножей 4 по одной из винтовых линий 7 через противорезы 5 в зацепление входит следующая спиральная линия 7 ножей 4, и так далее.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает следующие преимущества перед прототипом:
- увеличена равномерность процесса резания, в результате чего крутящий момент, необходимый для вращения барабана измельчителя-разбрасывателя, снижается и становится более равномерным, что снижает нагрузку, действующую на весь механизм и элементы его привода (вал, барабан, подшипники вала, приводная передача, приводящая в движение барабан);
- снижаются требования к прочности конструкции барабана измельчителя и его привода за счет снижения нагрузки на него;
- возникает возможность снизить металлоемкость конструкции за счет снижения нагрузки на барабан и его привод;
- при работе барабана повышается частота действующей на устройство вибрации и снижается ее амплитуда за счет увеличения количества прохождений ножей через противорезы в единицу времени. Это также приводит к снижению уровня шума, т.к. он создается только одним ножом или парой ножей, а не несколькими ножами одновременно.
Технический результат заключается в снижении нагрузки, действующей на измельчитель-разбрасыватель, в достижении ее более равномерного распределения вдоль оси вращения барабана и в снижении уровня шума и вибрации корпуса, создаваемых устройством.