Клавишная селекционная установка для обмолота початков кукурузы
KEY SELECTION UNIT FOR CORNCOBS THRASHING

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для обмолота початков кукурузы в селекции и первичном семеноводстве.
Известен трубчатый твэл с винтовыми ребрами на наружной поверхности (Патент на полезную модель RU №38421, кл. G21C 3/32, 2004).
Недостатком известного твэла является его неработоспособность при отделении зерна в семеноводческом процессе.
Указанный недостаток обусловлен следующим. Винтовые ребра известного твэла, выполнены таким образом, что если принять из за выступы на обмолачивающем вальце, будут травмировать семенной материал, так как будет происходить удар ребром выступов по початку. Такое воздействие приведет к травмированию семян и разрушению початка.
Так же известна установка для обмолота початков кукурузы, содержащая молотильный аппарат с двумя вальцами, один из которых используется для обмолота, расположенными параллельно, загрузочное устройство, расположенное у продольной стороны одного из вальцов, выступы криволинейной формы (Патент на полезную модель RU №162558, кл. A01F 11/06, 2016 - прототип).
Недостатками известной установки для обмолота початков кукурузы являются ее низкая производительность и травмирование селекционного материала кукурузы.
Указанные недостатки обусловлены следующим. В известном молотильном устройстве первоначальная деформация початков кукурузы происходит в зазоре между прижимным вальцом и молотильным вальцом, со стороны которого расположено загрузочное устройство. Первоначальная деформация каждого початка значительно увеличивает время на обмолот и снижает пропускную способность молотильного устройства, кроме этого при начале работы установки, в момент деформации первого початка между прижимным вальцом и молотильным вальцом, второй молотильный валец вращается с такой же скоростью как и остальные вальцы, но не участвует в процессе деформации початка кукурузы. Так же как и в конце работы установки когда последний початок кукурузы деформировался в прижимном вальце и молотильном вальце, прижимной валец продолжает вращаться в холостую, пока последний початок кукурузы не закончит обмолот и установка не будет отключена, что в свою очередь увеличивает энергозатраты на процесс обмолота в целом.
Кроме того, конструкция установки не учитывает сортовые особенности початков кукурузы, так как вальцы установлены под углом, то початки кукурузы должны самопроизвольно двигаться по обмолачивающим вальцам в сход. Отсутствие возможности изменять угол наклона вальцов приводит к забиванию початков кукурузы в зоне обмолота, что снижает производительность.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является селекционная установка для обмолота початков кукурузы, содержащая молотильный аппарат с двумя вальцами, один из которых используется для обмолота, расположенными параллельно, загрузочное устройство, расположенное у продольной стороны одного из вальцов, выступы криволинейной формы выполненные на молотильном вальце и построенные по спирали Архимеда, а другой валец, выполнен для транспортирования початков и снабжен навивкой для их перемещения и вывода из зоны обмолота, при этом оба вальца вращаются в одном направлении, в сторону противоположную направлению упора выступа (Патент на изобретение RU №2690794, кл. A01F 11/06, 2019 - прототип).
Недостатками известной селекционной установки для обмолота початков кукурузы, принятой за прототип, являются ее низкая эффективность и травмирование селекционного материала кукурузы.
Указанные недостатки обусловлены следующим. Воздействие на початок происходит одновременно по всей его длине. Выступ единовременно наносит "удар" по всему ряду зерен, что приводит к их деформации и травмированию. Кроме этого такое воздействие может привести к заклиниванию установки, при застревание початка между вальцами. Так же скорость обмолота при таком воздействии снижается из-за необходимости большего усилия для деформации початка.
Техническим результатом является повышение эффективности работы селекционной установки для обмолота початков кукурузы за счет увеличения пропускной способности и снижения травмирования селекционного материала кукурузы в процессе обмолота.
Технический результат достигается тем, что в клавишной селекционной установке для обмолота початков кукурузы, содержащей транспортирующий валец с винтовой навивкой для перемещения и вывода початков из зоны обмолота, молотильный валец с выступами криволинейной формы, при этом вальцы расположены параллельно и вращаются в одном направлении, в сторону противоположную направлению упора выступа, загрузочное устройство, согласно изобретению выступы криволинейной формы выполнены в виде секций состоящих из подпружиненных клавиш, причем каждая следующая секция установлена со смещением относительно предыдущей с возможностью образования спиральной винтовой поверхности на молотильном вальце.
Новизна заявляемого технического решения заключается в выполнении выступов секционными и установленными со смещением с возможностью образования спиральной винтовой поверхности, что обеспечивает более плавный режим работы, перемещение початка в зоне обмолота, полный обмолот початков кукурузы и снижает травмирования селекционного материала кукурузы.
Выполнение выступов секционными интенсифицирует процесс обмолота початков кукурузы за счет снижения одновременной нагрузки на початок и разрушения зерновых ножек зерен деформацией изгиба на протяжении всего процесса обмолота.
Выполнение секций в виде подпружиненных клавиш снижает ударную нагрузку оказываемую на початок, компенсируя ее упругим элементом.
Снижая избыточное воздействие на початок кукурузы снижается и травмирование селекционного материала кукурузы.
Действие от набегающих по винтовой траектории подпружиненных клавиш молотильного вальца деформирует рядок зерен в початке не одновременно, а по порядку начиная от края початка и вымолачивает зерна в рядке одно за одним. Кроме этого сама спиральная винтовая поверхность на молотильном вальце, образованная секциями, ускоряет продвижение початков.
Анализ свойств совокупности признаков заявленного технического решения и свойств совокупности признаков прототипа и аналога показал, что совокупность признаков заявленного технического решения проявляет новое свойство, обеспечивать непрерывный режим работы молотильного устройства без травмирования селекционного материала и недообмолота початков кукурузы, что соответствует изобретательскому уровню.
Промышленная применимость обусловлена тем, что клавишная селекционная установка для обмолота початков кукурузы работоспособна и возможно ее применение в семеноводческом процессе для обмолота початков кукурузы.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема установки для обмолота початков кукурузы, вид сбоку; на фиг. 2 - показаны элементы установки, участвующие в процессе обмолота, в аксонометрии; на фиг. 3 - схематично показано взаимодействие клавиши и початка; на фиг. 4 - загрузочное устройство, в разрезе по А-А, на фиг. 1.
Клавишная селекционная установка для обмолота початков кукурузы включает загрузочное устройство 1, транспортирующий валец 2 с винтовой навивкой 3 для перемещения и вывода початков 4 из зоны обмолота, молотильный валец 5 с расположенными на нем секциями из клавиш 6, причем каждая следующая секция установлена со смещением относительно предыдущей с возможностью образования спиральной винтовой поверхности на молотильном вальце 5 (фиг. 2). Клавиши 6 одним концом закреплены на молотильном вальце 5 с помощью шарнира 7 (элементы шарнира на фигурах не показаны), а другим концом кинематически связаны с молотильным вальцом 5 через упругий элемент 8, например пружину. Молотильный валец 5 имеет стопоры 9 под каждой из клавиш 6 для остановки сжатия упругого элемента 8 (фиг. 3).
Транспортирующий валец 2 и молотильный валец 5 расположены своими продольными осями параллельно относительно друг друга в кожухе 10 и вращаются в одну сторону, противоположную направлению конца клавиши 6 связанного с молотильным вальцом 5 через упругий элемент 8 (фиг. 2).
Загрузочное устройство 1, имеет выгрузное отверстие 11 (фиг. 1), которое расположено у продольной стороны транспортирующего вальца 2. Загрузочное устройство 1 имеет подвижную стенку 12 на упругих элементах 13, например, на пружинах (фиг. 4). В кожухе 10 над транспортирующим вальцом 2 и молотильным вальцом 5 расположен прижимающий щиток 14 (фиг. 1), закрепленный с помощью шарнира 15 на пружинах 16. Часть прижимающего щитка 14 обращенная к выгрузному отверстию 11 и снабжена направителем 17 в виде воронки. В нижней части кожуха 10 расположен скатный желоб 18. Зерно накапливается в емкости 19, а стержни початков 4 в емкости 20.
Транспортирующий валец 2 и молотильный валец 5 установлены в подшипниках 21 и приводятся во вращение цепной передачей 22 от электродвигателя 23 через муфту 24 (фиг. 1).
Клавишная селекционная установка для обмолота початков кукурузы работает следующим образом. Початки 4 подаются в загрузочное устройство 1 и они под действием собственного веса, располагаясь в один слой, поступают поштучно к выгрузному отверстию 11, где попадают в полость между транспортирующим вальцом 2 и молотильным вальцом 5 (фиг. 2). Движение початков 4 одним слоем обеспечивает подвижная стенка 12 загрузочного устройства 1, предотвращая закатывание початков 4 один на другой (фиг. 4). В полости между транспортирующим вальцом 2 и молотильным вальцом 5 початок 4 подвергается воздействию клавиш 6 и деформируется (фиг. 2).
Винтовая навивка 3 на транспортирующем вальце 2 способствует продвижению початка 4 вдоль транспортирующего вальца 2 и молотильного вальца 5, а направитель 17 в виде воронки помогает расположить початок 4 своей продольной осью параллельно продольным осям транспортирующего вальца 2 и молотильного вальца 5, при этом прижимающий щиток 14 удерживает и прижимает початок 4 в зоне обмолота (фиг. 1).
В процессе передвижения початка 4 клавиши 6 молотильного вальца 5 по набегающей спиральной винтовой поверхности, многократно воздействуют на початок 4 и обмолачивают его. При контакте клавиши 6 и почата 4 происходит сжатие упругого элемента 8, который снижает ударную нагрузку на початок 4. При дальнейшем взаимодействии клавиша 6 проворачивается в шарнире 7, а упругий элемент 8 сжимается до момента соприкосновения клавиши 6 со стопором 9, после чего происходит обмолот початка 4 (фиг. 3). Воздействие на початок 4 осуществляется клавишей 6 на участке равном ее ширине, а воздействие на следующем участке початка 4, осуществляется клавишей 6, следующей секции, установленной со смещением относительно предыдущей на молотильном вальце 5. Воздействие происходит на всем пути, который проходит початок 4. При этом початок 4 обмолачивается, зерно поступает в емкость 19, а стержни в емкость 20 (фиг. 1).
В зависимости от сортовых особенностей можно изменять жесткость упругого элемента 8 и размеры стопора 9, для повышения эффективности работы.
Применение изобретения позволит увеличить пропускную способность селекционной установки для обмолота початков кукурузы и как следствие увеличить производительность ее работы, а также снизить травмирование селекционного материала кукурузы.