СОЛОМОСЕПАРАТОР ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА
STRAW SEPARATOR OF COMBINE HARVESTER

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно, к сепарирующим устройствам зерноуборочных машин зерноуборочных комбайнов.
Известен соломосепаратор грубого вороха зерноуборочного комбайна, состоящий из опорных пластин, валов, закрепленных с возможностью вращения в пластинах лепестковых пластин, лепестки которых расположены с угловым смещением по винтовой линии относительно оси вала, приводных звездочек, защитного кожуха и шнека, установленного неподвижно внутри цилиндра. [SU 1181591, Сепаратор грубого вороха А 01 F 12/30, опубл. 30.09.1985 г.]
Недостатками данного аналога являются низкая надежность конструкции, сложность в изготовлении, обусловленная множеством валов со звёздочками, работающих во взаимодействии с друг другом: при работе конструкции будет наблюдаться чрезмерная загрузка зерноочистки комбайна соломой при вращении валов, что, несомненно, скажется на производительности комбайна в целом и его надежности.
Известен роторный соломосепаратор, содержащий корпус с сепарирующей поверхностью, внутри которого установлен ротор. Внутри ротора на его корпусе установлены по меньшей мере два шарнирных параллелограмма, один из которых состоит из кривошипов и шатуна, другой - из кривошипов и шатуна. Параллелограммы связаны кинематически между собой, а на их шатунах рядами в направлении периферии устройства установлены пальцы так, что угол между касательной к рабочей поверхности пальца и корпусом ротора в направлении перемещения пальца по пазу в точке их пересечения в каждый данный момент времени не меньше прямого. [RU2061363, Роторный соломосепаратор, опубл. 10.06.1996 г.]
Недостатками данного аналога является то, что вращающие кривошипы, шатуны с пальцами и другие механизмы сепаратора усложняют конструкцию, вследствие чего снижается надёжность в эксплуатации комбайна. Данное конструкторское решение не способствует повышению производительности механизма.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является соломосепаратор зерноуборочного комбайн, содержащий расположенный вдоль оси комбайна статор и ротор. Статор представляет собой кожух, передняя по ходу комбайна, часть которого является заборной и имеет в сечении прямоугольную форму, постепенно переходящую в цилиндрический корпус. На входе в статор расположен отбойный битер. Цилиндрический корпус кожуха снабжен спиральными зубчатыми ребрами, расположенными на внутренней поверхности нижней части кожуха. Зубья ребер наклонены вперед по ходу соломы. Ребра навиты в несколько ручьев и образуют многоходовую винтовую поверхность. Винтовая линия ребер образует острый угол с плоскостью поперечного сечения кожуха. На верхней половине кожуха ребра отсутствуют. На нижней оребренной части примерно на одной трети окружности сечения имеется перфорация для отделения зерна. Под перфорированным дном находится поддон, поверхность которого эквидистантна поверхности корпуса. Поддон имеет перфорацию, аналогичную дну кожуха и установлен с возможностью перемещения в продольном или поперечном направлении на величину хода немногим более размеров отверстия. Под дном кожуха находится также лоток с уклоном в сторону решета очистки. Внутри цилиндрического корпуса кожуха на опорах помещается ротор соломосепаратора. Ротор представляет собой трубу, на которой закреплены обмолачивающие элементы в виде дисков. Периферия дисков снабжена зубьями, подобными зубьям ребер. Внутри трубы помещен вал с редуктором, получающий привод от вала, проходящего внутри одной из стоек опоры. Передний и задний концы трубы снабжены лопастными импеллерами. Ротор может иметь диски, установленные под некоторым углом к его оси. Угол наклона дисков постепенно увеличивается от начала к концу ротора. Наклон дисков может быть выполнен в разные стороны с чередованием через один. [SU 1316589, Соломосепаратор зерноуборочного комбайна А 01 F 12/44, опубл. 23.04.1985 г.]
Недостатком данного устройства являются то, что соломосепаратор значительно измельчает массу зубчатыми дисками и рёбрами, вместе с зерном возможен проход измельчённых частиц соломы, что отрицательно сказывается на работе решёт очистки. Низкая скорость прохода материала вызывает излишнее скапливание соломы, особенно, если диски имеют наклон в разные стороны. Это осложняет сепарацию зерна через перфорацию поддона. Для надежной работы данного устройства дополнительно нужно иметь механизм для очистки поддона от примесей.
Технической проблемой предлагаемого решения является создание надежной, эффективной системы очистки зерноуборочного комбайна, обеспечивающей уменьшение потерь зерна, уменьшение количества эксплуатационных отказов, увеличение производительности соломосепаратора.
Техническими результатами заявленного изобретения является улучшение сепарации зерна, уменьшение потерь зерна, увеличение производительности соломосепаратора, реализация указанного назначения.
Указанные технические результаты достигаются тем, что в соломосепараторе зерноуборочного комбайна, содержащем расположенный вдоль оси зерноуборочного комбайна винтовой транспортер, согласно предлагаемому изобретению винтовой транспортер выполнен в виде трубчатых колец, соединенных продольными планками и образующих цилиндрический каркас, с наружной стороны которого расположены сетка и шнек с нарастающим шагом, при этом на ребрах шнека закреплены стержни, а внутри винтового транспортера расположен приводной вал, выполненный в виде зернового шнека, оснащенного кожухом, неподвижно закрепленным фланцевым валом, при этом витки зернового шнека и шнека с нарастающим шагом выполнены в противоположных направлениях, а нижняя часть соломосепаратора зерноуборочного комбайна оснащена подбарабаньем.
окр
осев
За счет того, что молотильный аппарат в процессе обмолота зерновых культур выбрасывает массу на вращающийся винтовой цилиндр, солома растаскивается по окружности и в осевом направлении, при этом зерно сепарируется снизу через подбарабанье, а сверху через сетку цилиндрического каркаса зерно поступает в кожух зернового шнека, после чего транспортируется на транспортную доску очистки. К примеру, при вращении винтового транспортера, например, с частотой 120 об/мин и метровом диаметре шнека с нарастающим шагом, окружная скорость массы (V)будет равна 6,28 метров/сек, в сравнении с обычным клавишным соломотрясом солома имеет скорость 0,3 – 0,4 м/с. То есть масса соломы на сепараторе движется в 17,94 раза быстрее. За счет этого значительно уменьшается объем соломы на цилиндрической поверхности, при этом масса соломы перемешивается, повышая процесс сепарации зерна. Выполнение шнека с нарастающим шагом со стержнями улучшает растаскивание массы соломы, что также приводит к возрастанию проходимости зерна и улучшению его сепарации. При этом осевое перемещение не превышает (V) 0,63 метров/сек.  Например, четыре витка винтового транспортёра заставляют массу пройти путь свыше 13 метров с учётом осевого смещения.
Соломосепаратор мало реагирует на уменьшение или увеличение числа оборотов цилиндра, стабильно работает на подъёмах, спусках, и косогорах.
Заявленное устройство представляет собой простой механизм, вращающийся с малой скоростью, надёжный и безотказный в работе, обеспечивающий увеличение производительности без увеличения габаритов уборочных машин.
…….Соломосепаратор зерноуборочного комбайна иллюстрируется чертежами, где на фигуре 1 представлен соломосепаратор зерноуборочного комбайна - общий вид в разрезе, на фигуре 2 – вид сзади, на фигуре 3 – общий вид, на фигуре 4 – вид сзади, с двумя винтовыми транспортерами.
Соломосепаратор зерноуборочного комбайна содержит расположенный вдоль оси зерноуборочного комбайна винтовой транспортер, выполненный в виде трубчатых колец 1 (фиг. 1), соединенных продольными планками 2 и образующих цилиндрический каркас. С наружной стороны каркаса расположены сетка 3 (фиг. 1, 2, 3, 4) и шнек 4 (фиг. 1). Шнек 4 выполнен с нарастающим шагом, при этом на ребрах 5 (фиг. 1, 2) шнека 4 закреплены стержни 6. Внутри винтового транспортера расположен приводной вал, выполненный в виде зернового шнека 7, оснащенного кожухом 8, неподвижно закрепленным фланцевым валом 9 (фиг. 1). Витки зернового шнека 7 и шнека 4 с нарастающим шагом выполнены в противоположных направлениях. Нижняя часть соломосепаратора зерноуборочного комбайна оснащена подбарабаньем 10. Под подбарабаньем 10 расположена скатная доска 11 и верхнее решето очистки 12   Кожух 8 имеет окно 13 выхода зерна. В верхней части каркаса комбайна расположен фартук 14. Приводной вал с цилиндрическим каркасом имеет шпоночное соединение 15.
Соломосепаратор работает следующим образом. Масса 16 (фиг. 3), в которой имеется зерно, выбрасывается молотильным барабаном на вращающийся винтовой транспортер, который шнеком 4 с нарастающим шагом со стержнями 6 захватывает массу 16  и растаскивает ее по окружности и в осевом направлении. Зерно 17 сепарируется сверху через сетку 3 в зерновой шнек 7 и через окно 13 и сетку 3 попадает на подбарабанье 10 и далее на скатную доску 11 верхнее решето очистки 12. Очищенная от зерна солома 18 поступает на выход из комбайна. Шнек 4 выполнен с нарастающим шагом, улучшающим процесс растаскивание зерновой массы по оси. Фартук 14 несколько задерживает массу и уменьшает разбрасывание.
Предлагаемое устройство имеет улучшенные статические и динамические показатели и отличается надёжностью работы. Следует отметить, что здесь становится ненужным отбойный битер, который демонтируется. Вместо него устанавливается фартук 14 из прочной ткани. Соломосепаратор мало реагирует на уменьшение или увеличение числа оборотов цилиндра, стабильно работает на подъёмах, спусках, и косогорах.
Предлагаемая конструкторская разработка может применяться в любой модели зерноуборочных машин. В зависимости от базы корпуса комбайна можно установить один или два винтовых транспортёра (фиг. 4).