МАШИНА ДЛЯ ВЫКАПЫВАНИЯ ЛУКА С ЛИСТЬЯМИ
MACHINE FOR DIGGING ONION WITH LEAVES

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам для выкапывания лука, сепарации вороха от примесей почвы и укладки лука в валок на подготовленное ложе.
Известны выкапывающая уборочная машина для лука - патент US №2747354, кл.171-118, 1956 г., комбайн для уборки томатов - патент US №3690383, кл. 171-126,1972 г. и выкапывающее устройство для арахиса - патент US №5588494, кл.171-124, 1996 г., оснащенные одно- или двухвальным ротором-копателем с осью, расположенной перпендикулярно направлению движения, имеющим квадратное поперечное сечение, одинаковой или разной площади.
Известна также машина для выкопки лука - патент FR №2761571, кл. А01D 31/00, 1998 г., с аналогичным копателем лука без листьев.
Ротор-копатель этих устройств, особенно при регулировании частоты вращения, обеспечивает качественное крошение почвенного пласта, выкапывание лука и сепарацию основной массы примесей почвы, но при условии: почва - супесчаная, легкая по механическому составу, либо является спелой по содержанию влаги. На средних и тяжелых суглинках (на которых размещается в России до 85% площади посевов лука) это устройство не обеспечивает качественного крошения почвы: комков крупнее луковиц и соразмерных с ними в ворохе 70…92% - на сухой почве, а при влажности ее более 19% сечение ротора из квадрата переходит в круг (залипает почвой по граням), качество крошения резко снижается.
Предлагаемое изобретение позволяет повысить качество крошения почвы ротором-копателем и расширить диапазон применения устройства по влажности почвы и ее механическому составу.
Далее известны устройства для уборки лука с использованием соосных встречно вращающихся одного или двух битеров и бесконечной сепарирующей ленты с регулируемой скоростью и больше скорости движения агрегата, оси которых перпендикулярны направлению движения, предназначенные для уборки тереблением за листья лука или картофеля после подкапывания пласта почвы пассивным лемехом - патент DE №2303003, кл. А01D 33/06, 1979 г., патент RU №2240671, кл. А01D 27/04, 2004 г. Ось переднего из битеров располагается над лемехом, битер имеет консольно защемленные радиально расположенные лопасти или цилиндрическую поверхность, второй битер по диаметру меньше первого вдвое, выполнен в виде барабана с прутками, образующими сепарирующую цилиндрическую поверхность.
Применяемые устройства не могут исключить потерь растений, листья которых к уборке усохли частично или полностью, или характеризуются малой прочностью. Наряду с этим, на корнях растений продолжает удерживаться достаточное количество не разрушенных лемехом комков почвы, переходящих в валок и засоряющих продукт. Особенно это происходит на суглинках, т.е. на подавляющем большинстве полей в Российской Федерации.
Предлагаемое изобретение позволяет подбирать выкопанные растения без повреждений и потерь за счет подбора верхнего качественно разрушенного почвенного слоя вместе с продуктом практически без комков почвы на корнях.
Известны конструкции уборочной машины с ложеобразователем в виде опорного цилиндрического катка, например, патент US №2747354, кл. 171-118, 1956 г., или не опорного бочкообразного, например, патент RU a.c. SU № 1759287, кл. А01D 27/04, 1992 г. Опорная конструкция имеет существенный недостаток, т.к. образует слишком твердый верхний слой ложа с широкими поперечными трещинами на глубину до 3 см; формирование же ложа бочкообразным катком затрудняет последующее копирование при подборе валка.
Предлагаемое изобретение позволяет формировать ложе под валок регулируемой плотности, обеспечивающее дозаривание продукта над поверхностью ложа, прохождение (пропитывание) вглубь осадков, копирование ложа валка колесами подборщика.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является уборочная машина SU №1708176 А1, кл. А01D 15/04, 1992 г. Она содержит выкапывающие роторы, прутковый элеватор, рыхлящий дисковый вал перед ним с осью, перпендикулярной направлению движения, и валкообразователь из двух наклонных сходящихся книзу пластин. Устройство обеспечивает достаточную полноту выкапывания культуры, однако недостаточно разрушает пласт почвы, оставляя комки на корнях луковиц, что не способствует повышению чистоты вороха машинной уборки. Кроме того, возможно зависание вороха лука на пластинах валкообразователя на участках поля с поперечным уклоном. Поскольку поверхность под валок не укатывается, увеличивается интервал глубины хода рабочих органов подборщика и снижается чистота вороха лука.
Предложенный технический результат достигается тем, что машина для выкапывания лука с листьями, содержащая ротор-копатель, прутковый элеватор и валкообразователь, причем она снабжена редкопрутковым ячеистым сепаратором почвы и опорным катком - ложеобразователем, ротор-копатель выполнен квадратным в поперечном сечении с осью, перпендикулярной направлению движения, причем на линиях пересечения граней ротора-копателя соосно ему укреплены прутки диаметром в 6 раз меньше стороны квадрата поперечного сечения ротора-копателя, при этом глубина хода ротора равна диагонали его поперечного сечения, но не менее глубины залегания луковиц, над головной частью пруткового элеватора установлен поддерживающий битер, а валкообразователь выполнен из наклонных сходящихся к ложу пластин, с возможностью изменения угла их наклона, битер имеет эластичную цилиндрическую поверхность, его ось параллельна осям ротора-копателя и головной части элеватора и размещена между ними, причем величины диаметров битера и головной части элеватора соотносятся как 3:1, при этом прутки установлены с возможностью заглубления в подрезанный и разрыхленный почвенно-луковичный пласт, в сепараторе почвы прутки с эластичными лопастями укреплены на тяговых ремнях полотна ячеистого транспортера на расстоянии, вдвое меньшем средней длины листьев лука, угол наклона пластин валкообразователя относительно осей, параллельных направлению движения, может изменяться в интервале 38…50°, например, с помощью гидроцилиндра и двуплечего рычага, цилиндрический каток-ложеобразователь выполнен неопорным, ось которого через поводки прицеплена к полураме опорных колес с возможностью регулирования плотности укатывания поверхности.
На фиг.1 приведена схема выкапывающего и подбирающего устройств машины, на фиг.2 - сепаратора почвы с ложе- и валкообразователями и почвоудалителем, на виде А фиг.2 - схема валкообразователя при работе на ровной поверхности, а на фиг.3 - с поперечным уклоном, на фиг.4 - поперечное сечение ротора-копателя, подрезающего пласт почвы с растениями лука.
Машина для выкапывания лука с листьями включает: ротор-копатель 1 (фиг.1 и 4) с осью, перпендикулярной направлению движения, квадратного поперечного сечения, с укрепленными на линиях пересечения граней соосно с ротором на его длину прутками диаметром в 6 раз менее стороны квадрата;
соосный с ротором битер 2 с эластичной цилиндрической поверхностью (фиг.1), установленный над головной частью пруткового элеватора 3, между ним и ротором-копателем, имеющий привод навстречу головной части элеватора, с диаметрами в соотношении 3:1 и регулируемым гарантированным зазором от прутков элеватора, при этом прутки установлены с возможностью заглубления в подрезанный и разрыхленный почвенно-луковичный пласт;
сепаратор почвы с ячеистым транспортером (фиг.2), образованным укрепленными на тяговых ремнях 4 прутками 5 с эластичными лопастями 6 на расстоянии друг от друга, вдвое меньшем длины листьев лука, прижимным катком 7 с поверхностью из упругого материала сверху, в средней части транспортера, двумя установленными снизу, с зазором между ними, поддерживающими площадками 8 и почвоудалителем 9; валкообразователь 10, выполненный с возможностью изменения угла наклона пластин 11 (вид А, фиг.2) относительно осей, параллельных направлению движения, например, с помощью гидроцилиндра 12 и двуплечего рычага 13, в интервале 38…50°; ложеобразователь в виде цилиндрического катка 14 (фиг.2), ось которого через поводки 15 прицеплена к полураме опорных колес 16 машины, выполненный с возможностью регулирования плотности укатывания.
Машина работает следующим образом.
Воздействием ротора-копателя 1 (фиг.4) в обрабатываемом слое почвы перед ротором образуется уплотненное ядро, разрушающее пласт, обрывая корни растений. Применение сечения заявленной конструкции позволяет усилить эффект обрывания корней без повреждения луковиц, чтобы, в конечном итоге, повысить чистоту валка. Глубина копания ротора устанавливается равной диагонали его поперечного сечения, но не менее глубины залегания луковиц в почве.
Разрыхленный почвенно-луковичный пласт зачерпывается прутками полотна в головной части элеватора 3 (фиг.1) на скорости, большей скорости движения машины, при копировании колесами 17 специально подготовленной до уборки колеи 18; при этом подбираемые растения и комки почвы поддерживаются эластичной цилиндрической поверхностью битера 2, вращающегося навстречу головному валу элеватора, со скоростью образующей цилиндра, большей скорости движения машины. Поддерживающее устройство с битером 2 имеет регулировку по выносу вперед и зазору относительно верхней плоскости прутков элеватора 3 для исключения потерь при подборе. При соотношении диаметров битера и головной части элеватора как 3:1 потери лука на подборе не наблюдаются, т.к. обеспечивается качественная поддержка вороха.
Значительная доля мелких почвенных примесей из подобранного вороха сепарируется в зазор между прутками элеватора (при уборке лука-севка зазор равен 10 мм, лука-репки - 25 мм) на убранную поверхность, выравнивается и укатывается катком-ложеобразователем 14.
Примеси почвы, соразмерные с луковицами и крупнее их, удаляются из вороха в редкопрутковом ячеистом сепараторе (фиг.2). Растения лука и примеси с элеватора 3 падают на полотно ячеистого транспортера сепаратора, частично или полностью входя в ячейки, образуемые прутками 5 с эластичными лопастями 6 в контакте с поддерживающей площадкой 8; ворох в ячейках подтягивается под прижимной каток 7 с поверхностью из упругого материала, одновременно снизу ячеек прекращается удержание вороха площадкой 8, эластичные лопасти выпрямляются до вертикального положения, освобождая путь примесям почвы и растениям, не прижатым катком 7 к пруткам 5. Примеси попадают в почвоудалитель 9 и по скатному лотку - в колею за правым опорным колесом машины. Прижатые за листья упругой поверхностью катка 7 к пруткам 5 растения лука переносятся полотном ячеистого транспортера в зону выгрузки и сбора для укладки в валок. Исследованиями установлено, что сепаратор с расстановкой прутков 5 в полотне ячеистого транспортера с шагом, равным половине длины листьев лука, работал практически без потерь. При этом, для исключения зависания растений на лопастях 6 и прокручивания их по контуру следования полотна ячеистого транспортера, высота лопастей не должна быть меньше шага прутков 5.
Растения лука, соскальзывая с прутков 5 и лопастей 6 в зоне выгрузки, собираются в узкую ленту валка и укладываются точно посредине подготовленного ложа (вид А, фиг.2) с помощью пластин 11, управляемых гидроцилиндром 12 через двуплечий рычаг 13. Сбор растений в компактный валок при валковании выполняется для увеличения полноты последующего подбора после дозаривания, а также для освобождения выровненной поверхности для прохода копирующих колес подборщика на второй фазе уборки. Изменяя угол наклона пластин 11 (фиг.3) при работе на участках поля с поперечным уклоном, исключается накопление вороха на них, т.е. остановки машины для ликвидации забиваний валкообразователя.
Ложе для укладки лука в валок выравнивается и укатывается в необходимой степени прицепным катком 14 (фиг.2) с гладкой цилиндрической поверхностью. Регулируя плотность укатывания ложа, например, засыпая в полость катка сухой песок, в зависимости от влажности почвы при уборке, формируют влагопроницаемое для любого типа почв ложе, сохраняющее в то же время достаточную прочность для прохода копирующих колес подборщика. Наряду с этим, при подборе ложе не образует крупных комков из верхнего слоя почвы, т.к. уплотнение производится на глубину до 2 см.
Использование изобретения позволяет осуществить машинную уборку лука с листьями не только на участках с легким механическим составом почвы, но и на средних и тяжелых суглинках, повысить чистоту вороха, сократить потери до 0,1…0,8%, увеличить производительность на уборке, осуществлять качественную работу на участках с поперечным уклоном до 8…12°.