МОЛОТИЛКА ДЛЯ ОБМОЛОТА ОТДЕЛЬНЫХ РАСТЕНИЙ СОИ
THRESHING FOR INDIVIDUAL SOYBEAN PLANTS

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть применено в сельскохозяйственных учреждениях, занимающихся селекционно-семеноводческой деятельностью. В селекционном процессе необходимость обмолота индивидуальных растений возникает преимущественно на ранних этапах селекции (питомники опыления, гибридные питомники, питомники оценки потомств и т.п.). В этих питомниках обмолоту подвергаются индивидуальные элитные растения, у которых каждое отдельное семя обладает уникальными генетическими свойствами, и, соответственно, имеет селекционную ценность. В связи с этим при индивидуальном обмолоте очень желательно максимально полное, с минимальным травмированием и потерями, извлечение семян из плодов (у бобовых - из бобов)и их сбор с гарантией несмешивания с семенами других растений при предыдущем, или последующем обмолоте.
Известные молотилки для обмолота сухих растений основаны преимущественно на ударно-терочном принципе обмолота, аналогичном комбайновому обмолоту, предусматривающем ударное разрушение целостности плодов и отделение от них семян. Ударный механизм извлечения семян используется в молотилках барабанного типа с неподвижным решетчатым подбарабаньем (декой), в которых поступающее на обмолот растение затягивается в рабочую зону между вращающимся барабаном и неподвижной декой. В рабочей зоне происходит ударно-терочное разрушение плодов (бобов) при высоких угловых скоростях барабана со штифтами или выступам на его внешней поверхности. Общим конструктивным недостатком молотилок индивидуальных растений барабанно-терочного типа является сам принцип обмолота. Высокие угловые скорости барабана приводят к многократным ударам семян о поверхности самого барабана и элементов деки. В результате часть семян получают микро- и макротравмы оболочек и непосредственно расположенных под оболочкой поверхностных тканей семядолей и осевых органов зародышей - зародышевого корешка, что ведет их к гибели. Еще одним серьезным недостатком барабанных молотилок является повышенный риск травмирования рук работающих на них операторов. Поскольку обмолачиваемое растение помещается непосредственно в приемную камеру только при вращающемся барабане, есть риск затягивания рук оператора в рабочую зону молотилки, случайно зацепившихся за объект обмолота. Еще одним недостатком молотилок барабанного типа является то, что в рабочую область барабана поступает и разрушается (обмолачивается) все растение. После завершения обмолота измельченные растительные остатки необходимо удалить из рабочей области, причем, только при вращающемся барабане, что чревато запылением воздушного пространства вокруг рабочего места. Конкретные конструкции таких молотилок приведены ниже.
Известно устройство для обрыва или обмолота бобов, включающее несколько вращающихся пальчатых валиков, расположенных по дуге окружности, под которыми установлена решетчатая дека, образованная зубчатыми направляющими и поперечными прутками. Отделение бобов от стеблей осуществляется за счет выступов на направляющих деки (а.с. СССР №178213, A01F 11/00,1966).
Недостатком известного устройства для обрыва или обмолота бобов является неполный вымолот и большая травмированность семян за счет ударных действий выступов на направляющих деки при прокатывании растений между рабочими органами.
Известно устройство для обмолота бобовых культур (фасоли, гороха и др.), содержащее верхний планчатый барабан и вальцовое подбарабанье, на выходном конце которого установлен рифленый битер. При работе этого устройства стебли захватываются вальцами и прокатываются ими, обеспечивается изгиб-излом стеблей, при которых частично вымолачиваются зрелые зерна. А при прохождении стеблей между барабаном и битером осуществляется домолот оставшихся зрелых зерен и не вполне зрелых (а.с. СССР №895344, A01F 11/00, 1982).
Недостатком известного устройства для обмолота бобовых культур является большая травмированность зерен за счет ударных действий планчатого барабана и рифленого битера.
Известно устройство для обмолота легкоповреждаемых культур на примере нута, включающее подающий транспортер и приводное молотильно-сепарирующее устройство, содержащее попарно установленные приемные и обмолачивающие вальцы и расположенную под ними деку, выполненную в виде гибкой бесконечной ленты с чередующимися продольными полукруглыми впадинами и выступами на ее наружной поверхности, с которыми сопрягаются выступы и впадины обмолачивающих вальцов. За обмолачивающими вальцами расположен сепаратор в виде встречно-вращающихся двухлопастных битеров (Патент РФ №2245013, A01F 11/04, 12/18, публ. 2005 г.). При работе этого устройства обмолачиваемая масса со стеблями подается в обмолачивающие вальцы и подвергается изгибающим нагрузкам. На выходе обмолачивающих вальцов стебли направляются в сепаратор с отделением зерен в лоток. С лотка обмолоченный ворох поступает на дополнительное воздействие между рабочими элементами деки и нижнего обмолачивающего вальца. Зерно отделяется о сбоины и направляется в бункер.
Недостаток известного устройства - высокая травмированность зерен.
Цель изобретения - создать конструкцию молотилки для отдельных растений сои, осуществляющую полный обмолот бобов с минимальным травмированием зерен, которая обеспечивает щадящий, обминающий принцип вскрытия бобов без присутствия стеблевой массы растения.
Технический результат достигается тем, что заявляемая молотилка для обмолота отдельных растений сои характеризуется тем, что содержит очесывающее устройство, молотильное устройство, решетное очистительно-сепарирующее устройство, воздушную очистку, емкости для семян, плодовых оболочек, приводы, пульт управления, при этом очесывающее устройство включает комбинированный бункер с прямоугольной верхней частью, одна торцевая стенка которой открыта и к ее основанию примыкает установленный на раме желоб, а другая торцевая стенка, к которой примыкает трелевочное устройство, имеет посередине вертикальный вырез и снабжена двумя одинаковыми створками с полукруглыми вырезами на краях, которыми они примыкают друг к другу по оси выреза стенки и образуют рабочее отверстие очесывателя, при этом одна из створок неподвижно закреплена на торцевой стенке, а другая установлена с возможностью перемещения в сторону от неподвижной и подпружинена к ней с помощью направляющей и пружины, трелевочное устройство выполнено в виде каретки с приводом, установленной на направляющих, на которой закреплен захват, расположенный на одном уровне с рабочим отверстием очесывателя, а молотильное устройство выполнено в виде установленного в нижней части бункера прорезиненного вальца-шелушителя первой ступени обмолота бобов с подпружиненной декой, делителя вороха, пары зубчатых транспортеров с вальцами их приводов, с выходными концами каждого из которых сопряжены валец-шелушитель второй ступени обмолота бобов и валец-контролер домолота бобов, диаметр которого меньше диаметра последнего, при этом очесывающее устройство снабжено ручным рычагом оттягивания подвижной створки от неподвижной, направляющие трелевочного устройства снабжены концевым упором и датчиками остановки каретки и возврата ее в исходное положение, захват снабжен фиксатором, а молотильное устройство снабжено регуляторами рабочего зазора между декой и вальцом-шелушителем первой ступени обмолота бобов и между транспортерами и вальцами-шелушителями второй ступени обмолота бобов.
Исследуя уровень техники в процессе проведения патентного поиска по всем видам сведений, общедоступных в печати, мы не обнаружили конструкции молотилки, подобной заявляемой, которая обеспечивает обмолот бобов без присутствия стеблевой части растения. В результате наших исследований по изучению процесса обмолота отдельных растений сои и достижению минимального травмирования зерен на специально разрабатываемых нами стендах мы пришли к заявляемой конструкции молотилки, обеспечивающей минимальное травмирование семян (практически до 1%). На основании этого можно сделать вывод о соответствии заявляемой молотилки критериям патентоспособности «НОВИЗНА» и «ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИЙ УРОВЕНЬ».
Заявляемое техническое решение соответствует и критерию патентоспособности «ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ», т.к. оно может быть использовано в сельском хозяйстве, для обмолота зернобобовых культур, в частности селекционных растений сои.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 схематично представлена молотилка для обмолота отдельных растений сои - вид сбоку; на фиг. 2 - место I на фиг. 1 (очесывающее устройство); на фиг. 3 - место II на фиг. 1 (трелевочное устройство).
Заявляемая молотилка для обмолота отдельных растений сои содержит раму 1, комбинированный бункер 2 с верхней прямоугольной частью, желоб 3, очесывающее устройство 4, неподвижную створку 5 очесывающего устройства, подвижную створку 6 очесывающего устройства, направляющую 7 очесывающего устройства, пружину 8, рабочее отверстие 9 очесывающего устройства, каретку 10, захват 11, ручной фиксатор 12 захвата, направляющие 13 трелевочного устройства, датчики 14 остановки каретки и возвращения ее в исходное положение, концевой упор 15, обрезиненный валец-шелушитель 16 первой ступени обмолота бобов, подпружиненную деку 17, регулятор 18 рабочего зазора первой ступени обмолота бобов, зубчатый транспортер 19, привод 20 транспортера, валец-шелушитель 21 второй ступени обмолота бобов, привод 22 вальца-шелешителя второй ступени обмолота бобов, валец-контролер 23, регулятор 24 рабочего зазора второй ступени обмолота бобов, решетное очистительно-сепарирующее устройство 25, воздушная очистка 26, емкость 27 для сбора семян, емкость 28 для необмолоченных бобов, лоток 29 сбора стеблей, привод 30 трелевочного устройства, привод 31 вальца-шелушителя первой ступени обмолота бобов, пульт 32 управления, ручной рычаг 33 для оттягивания подвижной створки 6 от неподвижной 5 очесывающего устройства 4.
Молотилка для обмолота отдельных растений сои работает следующим образом.
Растение сои оператор укладывает таким образом в желоб 3, чтобы комель растения (прикорневая его часть) прошел между створками 5 и 6 очесывающего устройства 4, при оттягивании ручным рычагом 33 подвижной створки 6 от неподвижной 5, и попал в рабочее отверстие 9 очесывателя, образованное полукруглыми вырезами на краях створок 5 и 6, которыми они соприкасаются друг с другом по вертикали в исходном состоянии, а конец комля - попал в захват 11 стебля с ручным фиксатором 12, закрепленный на каретке 10 на одном уровне с рабочим отверстием 9 очесывателя. Оператор с помощью пульта 32 управления приводит в движение каретку 10 по направляющим 13 трелевочного устройства. С помощью захвата 11, в котором зафиксирован комель растения, растение протягивается через отверстие 9 между створками 5 и 6 очесывателя, чем и обеспечивается обрыв бобов с растения, которые поступают в нижнюю часть бункера 2. После очесывания последнего боба оператор с помощью пульта 32 управления останавливает каретку 10, с помощью ручного фиксатора 12 захвата освобождает очесанное растение, укладывает его в лоток 29 сбора стеблей, а каретку опять-таки с пульта 12 управления возвращает в исходное положение - вблизи очесывателя. Так как растение имеет стебель, уменьшающийся по диаметру от комеля к верхушечной части, то при протягивании его через очесыватель с постоянным размером отверстия 9 между створками 5 и 6, то не все бобы могут быть очесаны с растения, т.е. вместе с тонким стеблем в отверстие 9 пройдут и бобы. Чтобы этого не происходило, в очесывателе подвижная створка 6 подпружинена к неподвижной створке 5 с помощью пружины 8, обеспечивая в каждый момент размер отверстия 9 в соответствии с изменяющимся сечением стебля на выходе из очесывателя.
Отделенные от растения бобы поступают в пространство между обрезиненным вальцом-шелушителем 16 первой ступени обмолота и подпружиненной декой 17, где в зазоре между ними происходит частичное шелушение бобов. Далее обрабатываемая масса поступает на делитель 18 вороха бобов (на чертеже не показано) и двумя потоками поступает на два зубчатых транспортера 19 и подается каждым из последних в зазор между вальцом-шелушителем 21 второй ступени и транспортером, где происходит вторая ступень обмолота, обеспечивающая практически окончательное отшелушивание зерен от бобов. Дошелушивание единичных оставшихся недошелушенных бобов довершается в зазоре между транспортером и вальцом-контролером 23, диаметр которого меньше диаметра вальца 21, за счет чего происходит изгиб и перелом бобов и освобождение зерен из них. Далее масса пустых оболочек бобов и зерен поступает по скатной поверхности на решетное очистительно-сепарирующее устройство 25, на котором оболочки и зерна разделяются: оболочки по скатной поверхности поступают в емкость 30 для их сбора, а зерна разделяются на две фракции и поступают на воздушную очистку 26, где очищаются от легких примесей и поступают в емкости для сбора семян.
Заявляемая конструкция молотилки для обмолота отдельных растений сои обеспечивает снижение травмированности зерен сои до 1% за счет осуществления молотилкой обмолота бобов без участия стеблевой массы, т.к. бобы предварительно очесываются на очесывающем устройстве молотилки, а также за счет ступенчатой схемы обмолота бобов: обмолота прорезиненным вальцом-шелушителем первой ступени обмолота с подпружиненной декой, затем зубчатым вальцом-шелушителем второй ступени обмолота с зубчатым транспортером и наконец домолота зубчатым вальцом-контролером, диаметр которого меньше диаметра вальца-шелушителя второй ступени обмолота.
Первичный обмолот бобов на первой ступени обмолота основан на щадящем обминающе-терочном принципе, предусматривающем прорезиненный валец-шелушитель с низкой скоростью вращения и подпружиненную деку с регулятором рабочего зазора между ними, обеспечивающим возможность оперативной регулировки этого зазора в зависимости от визуальной оценки эффективности первичного обмолота первых очесанных бобов.
В результате первичного обмолота ворох зерен и недомолоченных бобов разделяется делителем на два потока (для обеспечения более щадящего воздействия на обмолачиваемую массу) и скребковыми транспортерами доставляется на два синхронизированных узла второй ступени обмолота. Здесь недомолоченные бобы, с использованием того же щадящего обминающе-терочного принципа практически домолачиваются.. А валец-контролер, диаметр которого меньше диаметра вальца-шелушителя второй ступени, обеспечивает щадящий изгиб и перелом оставшихся единичных бобов и освобождение из них зерен с минимальным травмированием.
Таким образом, заявляемая конструкция молотилки обеспечивает достижение поставленной цели.