АКСИАЛЬНО-РОТОРНОЕ МОЛОТИЛЬНО-СЕПАРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА
AXIAL ROTOR THRESHING-SEPARATING DEVICE OF COMBINE HARVESTER

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к способам работы аксиально-роторных молотильно-сепарирующих устройств зерноуборочных комбайнов.
Известен способ работы аксиально-роторной молотильно-сепарирующей группы механизмов зерноуборочных комбайнов с применением деки, расположенной с эксцентриситетом по отношению к оси вращения ротора, заключающийся в подаче колосовой массы в зазор между наружной поверхностью ротора и внутренней поверхностью деки и выделении тонкого вороха через отверстия в сепарирующей поверхности деки; при этом дека по отношению к комбайну неподвижна (комбайны производства фирмы «John Deere» серии STS, ОАО «Ростсельмаш» и др. [1-11]).
Недостатками известного способа являются неполное использование сепарирующей поверхности деки, поскольку при неподвижной деке нельзя осуществлять сепарацию по верхней части цилиндра, так как это приводит к забиванию зоны между декой и каркасом молотильно-сепарирующего устройства (МСУ), что исключает, в свою очередь, сепарацию в верхней части деки, а также повышает опасность возгорания.
В качестве прототипа авторами выбраны способ и устройство работы аксиально-роторной молотильно-сепарирующей группы механизмов, реализованные в зерноуборочных комбайнах производства фирмы «John Deere» серии STS [1], как наиболее близкие по технической сущности. Недостатки прототипа указаны выше.
Цель изобретения - повышение эффективности сепарации тонкого вороха и производительности работы комбайна в целом.
Указанная цель достигается за счет введения в технологический процесс обмолота-сепарации новой технологической операции «дополнительное перемешивание и распушивание тонкого вороха», которая реализуется изменением конструкции деки путем введения переменного зазора между внутренней поверхностью деки и наружной поверхностью ротора.
На фиг.1 изображена последовательность технологических операций существующего способа работы молотильно-сепарирующей группы механизмов зерноуборочного комбайна, включающая в себя следующие операции: 1 - обмолот в зазоре между наружной поверхностью ротора и внутренней поверхностью деки; 2 - выделение тонкого вороха через отверстия деки; 3 - сепарация, с частичным перемешиванием и распушиванием, тонкого вороха в сепарирующей части МСУ; 4 - удаление отсепарированной массы из МСУ.
Заявляемый способ работы аксиально-роторного МСУ основан на повышении эффективности операции сепарации, в результате чего достигается повышение производительности комбайна в целом. На фиг.2 изображена последовательность технологических операций предлагаемого способа: 1 - обмолот в зазоре между наружной поверхностью ротора и внутренней поверхностью деки; 2 - выделение тонкого вороха через отверстия деки; 3 - сепарация тонкого вороха в сепарирующей части МСУ; 4 - удаление отсепарированной массы из МСУ; 5 - дополнительное перемешивание и распушивание тонкого вороха. Из сравнения фиг.1 и фиг.2 следует, что предлагаемый способ работы молотильно-сепарирующей группы отличается от известного введением операции 5 «дополнительное перемешивание и распушивание» между операциями 3 и 4.
Предлагаемый способ позволяет, за счет введения операции 5 дополнительного перемешивания и распушивания тонкого вороха путем создания изменяемого зазора между рабочими поверхностями деки и ротора, повысить эффективность технологического процесса обмолота, снизить механическую нагрузку на молотильно-сепарирующую группу и расход топлива и в результате повысить производительность работы комбайна в целом.
Конструкция аксиально-роторного молотильно-сепарирующего устройства для осуществления предлагаемого способа изображена на фиг.3, где приведены следующие обозначения: 6 - направление движения обмолачиваемого продукта (колосовой массы); 7 - заходная часть; 8 - ротор; 9 - передняя (молотильная) часть (секция) деки; 10 - задняя (сепарирующая) часть (секция) деки; 11 - пространство с переменным зазором, разделенное на три (или более) зоны с переменным зазором каждая; 12 - направление вращения деки; 13 - ось вращения ротора; 14 - направление вращения ротора, - при этом заходная часть 7, ротор 8, молотильная 9 и сепарирующая 10 части деки механически связаны.
На фиг.4 изображена конструкция деки с тремя зонами с переменными зазорами между ротором и декой: 10 - дека; 8 - ротор; 15 - места защемления зерновой массы; 11 - зоны (пространство 11 на фиг.3) с переменными зазорами между ротором и декой, при этом каждая из зон снабжена переменным по ширине и клиновидным по форме дугообразным зазором, причем зазоры образованы клиновидными элементами, выполненными дугообразными с плавно изменяющейся толщиной в пределах каждой из трех или более зон пространства между наружной поверхностью ротора и внутренней поверхностью деки и расположенными на внутренней поверхности сепарирующей части деки, а максимальная толщина клиновидного элемента ограничена расстоянием по радиусу между наружной поверхностью ротора и внутренней поверхностью деки.
Предлагаемое аксиально-роторное молотильно-сепарирующее устройство работает следующим образом (см. фиг.3). Обмолачиваемый продукт 6 попадает в заходную часть 7 молотильно-сепарирующего устройства и далее - в зону между ротором 8 и передней 9 секцией деки, где происходит предварительный обмолот, и начинается процесс сепарации (выделения тонкого вороха). Колосовая масса (далее - продукт) перемещается в зону сепарации 10, в которой происходит основное выделение тонкого вороха на очистку. Для облегчения процесса сепарации в зоне 11 ротор 8 совместно с декой 9, 10 образует три защемления 15 благодаря клиновидным элементам, выполненным на внутренней поверхности деки 10 (см. фиг.4); неравномерность зазора между декой и ротором, приводящая к защемлению обрабатываемого продукта в трех (или более) местах рабочей поверхности совместно с вращением деки (например, в направлении 12) позволяет дополнительно распушивать тонкий ворох и облегчает выделение зерна из обрабатываемой массы. При этом направление вращения сепарирующей части 10 деки роли не играет. В свою очередь, молотильная часть 9 деки может оставаться стационарной или вращаться в произвольном направлении. Вследствие этого и за счет изменения плотности слоев сепарируемого продукта (периодическое защемление в зоне клиновидного элемента и расширение сразу после него) дополнительно происходит распушивание и перемешивание зерновой массы: более тяжелые фрагменты массы обмолачиваемого продукта перемещаются в зону, более близкую к максимальному внутреннему диаметру деки, что, в свою очередь, усиливает сепарирующую способность задней секции деки и, таким образом, повышает производительность молотильно-сепарирующего устройства и уменьшает расход топлива на единицу массы обрабатываемого продукта.
Вышеописанные способ работы аксиально-роторной молотильно-сепарирующей группы механизмов зерноуборочного комбайна и устройство для его осуществления позволяют достигнуть цели изобретения, а именно: повысить эффективность сепарации тонкого вороха, производительность работы комбайна в целом и улучшить его потребительские качества.
Литература
1. All-New 60 Series Combines. - Проспект компании «John Deer». - Сайт www.John Deer.com.
2. Комбайн зерноуборочный самоходный РСМ-181 «Torum-740». Инструкция по эксплуатации и техническому обслуживанию РСМ-181 ИЭ. - Ростов-на-Дону: ООО «КЗ «РСМ», 2008.
3. Патент RU 2340155. - Приор. 10.12.2008.
4. Заявка RU 2007113763. - Приор. 27.10.2008.
5. Патент RU 2245612. - Приор. 10.02.2005.
6. Патент RU 2340159. - Приор. 10.12.2008.
7. Патент RU 2270554. - Приор. 27.02.2006.
8. Патент RU 2324328. - Приор. 20.05.2008.
9. Заявка RU 98118366. - Приор. 27.08.2000.
10. Патент RU 2278499. - Приор. 27.06.2006.
11. Патент RU 2147169. - Приор. 10.04.2000.