МОЛОТИЛЬНО-СЕПАРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Заявляемая полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно, к молотильно-сепарирующим устройствам преимущественно зерноуборочных комбайнов.
Известны молотильно-сепарирующие устройства грубого вороха, содержащие ротор и взаимодействующую с ним сепарирующую деку с рамными элементами, включающими боковины, к которым присоединены Г-образные профили с верхними полками, расположенными касательно к окружности концентричной минимальной окружности рабочей поверхности деки и снабженными вырезами с параллельными сторонами, в которых размещены приваренные к ним изогнутые волнообразные прутья с образованием ступенчатой решетки (RU 2270554C2. - МПК A01F 12/26. - Приор.. 15.06.2001). Недостатками такого устройства являются уменьшение проходного сечения рабочей поверхности деки за счет наличия широких верхних полок профилей; повышенная вероятность залипания и забивания обрабатываемым продуктом сепарирующей поверхности деки в зонах снижения прутка к последующему поперечному профилю деки из-за образования внутреннего клина между ними, особенно при уборке влажного и засоренного урожая; слабая растаскивающая способность устройства из-за параллельного расположения волнообразных прутков.
Наиболее близким сепарирующим устройством грубого вороха к заявляемому является устройство, содержащее тангенциальный ротор с расположенными по его периферии рабочими элементами и взаимодействующую с ним деку с боковинами, снабженную, по меньшей мере, на части своей длины поперечными планками с верхней и нижней полками, верхняя полка которых установлена под острым углом к касательным, проведенным из крайних точек верхних полок к окружности, соединяющей эти точки (SU 1819127 A3. - МПК A01F 12/18, A01F 12/26. - Приор. 19.03.1991).
Недостатками такого устройства являются: уменьшение проходного сечения сепарирующей поверхности деки за счет тангенциального расположения глухих нижних полок поперечных профилированных планок деки; увеличение дробления зерна и перебивания незерновой составляющей вороха, негативно отражающегося на сепарации зерна последующими рабочими органами из-за расположения торцевой поверхности нижней, тангенциально расположенной, полки профиля к направлению перемещения обрабатываемого продукта; слабая растаскивающая способность вороха из-за параллельного расположения прутков. Отмеченное в описании патента прототипа накапливание вороха на планках с образованием подушек на них при уборке влажного и засоренного продукта приводит, в результате частичного или полного срыва этих подушек рабочими элементами ротора, к значительному снижению сепарации зерна сквозь деку за счет возрастания неравномерности перемещения продукта по деке, а также к возрастанию вероятности забивания ее отдельных частей.
Задачей заявляемой полезной модели является улучшение процесса выделения зерна из грубого вороха, приводящего к техническому результату, заключающемуся в снижении потерь зерна за молотилкой зерноуборочного комбайна и, как следствие, к увеличению его производительности. Улучшение процесса сепарации зерна заключается в растянутом во времени плавном нарастании амплитуды колебания вороха в радиальном направлении к поверхности деки за счет возрастания проседания вороха в увеличивающийся, по мере продвижения вороха, зазор между стенками трапециевидных вырезов с одновременным поперечным и продольным растягиванием и смещением его слоев и, за счет этого, также в уменьшении толщины слоя вороха, и, кроме того, в продольном смещении слоев вороха друг относительно друга при выходе вороха из трапециевидного выреза за счет торможения слоев, входящих в контакт с закругленными краями верхней полки, установленной под углом к направлению перемещения вороха. Края верхней полки закруглены для снижения негативного их влияния на повреждение зерна и измельчение ими незерновой составляющей вороха. Совместное и многократное воздействие этих процессов способствует заметному улучшению условий прохождения зерна сквозь такой ворох. Кроме того, достигается ограничение прохождения сквозь деку крупных частиц вороха путем установки косынок, перекрывающих в местах их установки зазор между планками, способствующее улучшению процесса сепарации зерна из мелкого вороха на последующих рабочих органах комбайна. Обеспечение проходного зазора между планками, большего, чем наибольший размер поперечного сечения зерна или семян убираемых культур, позволяет исключить забивание ими этого зазора без замены деки при уборке различных культур. Установка нижних полок профилей под углом, не превышающим прямого, к верхней полке, позволяет снизить вероятность залипания и забивания каналов между этими полками массой при уборке сырого и засоренного урожая.
Технический результат достигается за счет изменения конструкции деки путем введения на верхних полках профилированных ее планок, установленных между боковинами деки под острым углом к касательным, проведенным из крайних точек верхних полок, к окружности, соединяющей эти точки, трапецеидальных вырезов с закругленными в плоскости полки краями, расположенных пошагово по длине полки, причем сам вырез на полке расположен своим большим основанием на ее кромке, а нижняя полка планки установлена по отношению к верхней полке под углом, не большим прямого. Нижняя полка снабжена прямоугольными вырезами, расположенными также пошагово по ее длине с шагом, кратным шагу вырезов на верхней полке и размещенными под промежутками между вырезами на верхней полке. Сквозь вырезы в нижней полке продеты и сварены с поперечными профилями дугообразные полосы. Профилированные планки установлены на деке с обеспечением проходного зазора между ними, не меньшего максимально возможного размера поперечного сечения зерна или семян культур, убираемых зерноуборочным комбайном. Над дугообразными полосами в местах расположения промежутков между вырезами верхней полки установлены косынки, связывающие смежные планки и дугообразные полосы, с перекрытием проходного зазора между верхними полками смежных планок.
Заявленная полезная модель иллюстрируется чертежами:
фиг.1 - вид слева;
фиг.2 - выносной элемент А на фиг.1;
фиг.3 - вид (повернутый) по стрелке Б на фиг.2.
Заявляемая полезная модель содержит каркас 1 (фиг.1), между боковинами 2 которого установлен молотильный барабан 3 и подбарабанье 4 с механизмом регулирования 5, промежуточный битер 6 с направляющей пальцевой решеткой 7 под ним, тангенциальный ротор 8 с расположенными по его периферии рабочими элементами в форме лопаток 9 и взаимодействующую с ним деку 10, управляемую механизмом регулирования 11, и отбойный битер 12. Под молотильно-сепарирующим устройством расположена стрясная доска 13. Дека 10 состоит из двух частей, передняя из которых содержит поперечные планки 14, выполненные из полосового материала, через отверстия в которых продеты прутки 15. Задняя часть деки содержит поперечно установленные профилированные Г-образные планки 16 (фиг.1, 3). Обе части деки могут быть установлены как в едином каркасе, так и в раздельных каркасах соединенных между собой, например, шарнирно. Соотношение протяженностей частей деки зависит от возможностей молотильного барабана и подбарабанья по вымолоту зерна при приемлемом его дроблении, причем часть деки с профилированными планками может занимать всю ее длину. Каждая профилированная планка 16 установлена на боковинах 17 деки так, что верхняя ее полка 18 (фиг.2) образует острый угол α в крайней точке полки с касательной 19 в той же точке, проведенной к окружности 20, соединяющей такие же точки других планок, и составляет проходной зазор S с последующей профилированной планкой, не меньший, чем возможный наибольший размер поперечного сечения зерна или семян культур, убираемых зерноуборочным комбайном. Нижние полки 21 профилированных планок 16 установлены под углом β к верхним, не превышающим прямого угла, с целью улучшения прохождения зерна сквозь деку и снижения вероятности залипания и забивания ее при работе комбайна в сложных условиях. Верхняя полка профилированной планки выполнена с трапецеидальными вырезами 22 (фиг.3), размещенными пошагово вдоль ее длинной стороны, а сам вырез расположен своим большим основанием на кромке этой полки, причем острые кромки, расположенные на ее плоскости закруглены. На нижней полке 21 планки 16 выполнены прямоугольные вырезы 23 (фиг.2), расположенные также пошагово вдоль ее длины с шагом, кратным шагу трапецеидальных вырезов 22 (фиг.3). Сквозь вырезы 23 (фиг.2), продеты дугообразные полосы 24 (фиг.2, 3) и сварены с профилированными планками 16, образуя каркас, причем вырезы 23 (фиг.2) расположены под промежутками 25 (фиг.3) между вырезами 22 в верхней полке. Между дугообразными полосами 24 (фиг.2, 3) и промежутками 25 (фиг.3) в местах их расположения друг под другом установлены косынки 26 (фиг.2), связывающие рядом расположенные профилированные планки и участки дугообразных полос с перекрытием проходного зазора S между смежными планками. Косынки 26 не только ограничивают прохождение сквозь деку длинномерных частей стеблей, но и придают прочность и жесткость профилированным планкам. В конце выходной части деки установлены пальцевая решетка 27 (фиг.1) и отражательный щиток 28 с прикрепленным к нему гибким фартуком 29.
Заявляемая модель работает следующим образом. К молотильному барабану 3 поступает продукт, который захватывается его рабочими элементами и протаскивается по подбарабанью 4, отделяя зерно от колоса и просаживая сквозь него часть мелкого вороха, в том числе зерна и необмолоченных частей колосков, на стрясную доску 13. Частота вращения молотильного барабана может регулироваться, а положение подбарабанья может изменяться относительно барабана с помощью механизма регулировки 5 в зависимости от убираемой культуры и ее состояния. Обе эти регулировки позволяют настраивать молотильно-сепарирующее устройство на оптимальный режим работы с допустимым уровнем повреждения зерна. Далее грубый ворох поступает к промежуточному битеру 6, который снимает его с молотильного барабана и с помощью пальцевой решетки 7 направляет к тангенциальному ротору 8, который своими лопатками 9 захватывает поступающий от промежуточного битера ворох и протягивает его по деке 10. При этом происходит дальнейшее выделение зерна из необмолоченного барабаном колоса и его частей на передней части деки, снабженной планками 14 и прутками 15, и выделение зерна и мелких примесей сквозь деку на стрясную доску, а на части деки, снабженной профилированными планками 16, происходит менее интенсивное отделение зерна из необмолоченных частей колоса, но более интенсивная сепарация зерна сквозь эту часть деки со значительно пониженным повреждением зерна. Процесс сепарации зерна на этой части деки в значительной степени отличается от процесса на передней части ее. Лопатки тангенциального ротора при перемещении вороха прижимают ворох к рабочей поверхности деки, в том числе и за счет центробежных сил, а так как верхние полки 18 (фиг.2) профилированных планок 16 (фиг.1, 3) установлены под углом а к касательной 19 (фиг.2), обеспечивающим дополнительное поджатие перемещаемого вороха к ротору, то ворох, достигнув трапециевидного выреза на верхней полке планки, начинает проседать в него и при дальнейшем продвижении за счет увеличения расстояния между стенками выреза это проседание не только плавно и непрерывно увеличивается, но также непрерывно действует растянуто во времени на всей длине каждого из вырезов. При проседании вороха, благодаря затормаживанию нижних слоев краями трапецеидальных вырезов, возникает плавно нарастающая подвижка его слоев в поперечном и продольных направлениях, за счет чего уменьшается сама толщина слоя. Одновременное действие этих факторов способствует более полному выделению зерна из слоя продукта. При этом возникает плавно нарастающее по амплитуде колебание вороха в направлении, перпендикулярном поверхности деки, что также способствует увеличению выделения из него зерна. Закругленные края вырезов обеспечивают, при выходе вороха из этих вырезов, не только меньшую повреждаемость как зерна, так и незерновой фракции вороха, но и смещение слоев в продольном направлении за счет торможения вороха этими закругленными краями, что обеспечивает дополнительное выделение зерна из этих слоев. Тангенциальный ротор так же, как молотильный барабан, может изменять свою частоту вращения, а дека может изменять свое положение относительно ротора с помощью механизма регулирования 11 (фиг.1), причем даже при низких оборотах ротора, когда центробежные силы уменьшаются, но за счет расположения выреза под углом к направлению перемещения вороха эффективность улучшения процесса сепарации зерна из вороха остается весьма высокой, так как за счет снижения скорости перемещения вороха по деке, снабженной профилированными планками, увеличивается временя воздействия на ворох. Расположение нижних полок 21 (фиг.2) на деке с углом β не больше прямого относительно верхних полок 18 позволяет зерну проходить сквозь деку по близкой к оптимальной, когда мелкий ворох проходит сквозь деку не касаясь поверхностей этих нижних полок, траектории его перемещения в расширяющийся канал, что снижает вероятность залипания и забивания этих каналов сырой и засоренной массой вороха. Косынки 26, отстоящие друг от друга с шагом, кратным шагу вырезов на верхней полке профилированной планки, и перекрывающие проходной зазор между соседними профилированными планками, ограничивают прохождение на стрясную доску длинных стеблей, ухудшающих сепарацию зерна на последующих рабочих органах молотилки комбайна. Установленные в конце деки отражательный щиток 28 (фиг.1) и гибкий фартук 29 не позволяют прошедшему с высокой скоростью сквозь деку зерну выходить за пределы стрясной доски.
После прохождения деки оставшийся ворох подается к отбойному битеру 12, который направляет его, в том числе и по пальцевой решетке 27, на последующие рабочие органы молотилки комбайна.
Описанное изменение конструкции деки молотильно-сепарирующего устройства позволяет решить задачу полезной модели и достичь технического результата - снизить потери зерна за молотилкой зерноуборочного комбайна при заданном уровне повреждения зерна и, таким образом, увеличить его производительность.