МОЛОТИЛЬНО-СЕПАРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (ВАРИАНТЫ)
THRESHING AND SEPARATING DEVICE (VERSIONS)

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к молотильным устройствам для обмолота сельскохозяйственных культур.
Известно трехбарабанное молотильно-сепарирующее устройство, в котором первый и третий барабан - бильные, а второй барабан выполнен в виде роторного сепаратора, представляющего собой полый цилиндр, на внешней поверхности которого расположены конусные штифты (Колганов К.Г., Четыркин Б.Н., Воцкий З.И. Комбайны двухфазного обмолота зерновых культур. Челябинск: Южно-Уральское кн. изд., 1971, с.120).
Недостатками данного молотильно-сепарирующего устройства являются неиспользование для обмолота второго барабана, который только сепарирует зерно, а также высокая энергоемкость технологического процесса и микротравмирование зерна, характерные для бильного молотильного аппарата.
Известно трехбарабанное молотильно-сепарирующее устройство, включающее в себя три бильных молотильных аппарата (В.И. Недовесов, М.А. Бондарь, В.М. Яковлев, Г.А. Клысак. Концепция создания в Украине зерноуборочных комбайнов нового поколения // Экология и сельскохозяйственная техника: СПб.: СЗНИИМЭСХ, 2005. - с.276-281). Недостатками известного устройства являются высокая энергоемкость технологического процесса и микротравмирование зерна.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение производительности обмолота трехбарабанным молотильно-сепарирующим устройством, снижение энергоемкости технологического процесса и микротравмирования зерна.
Указанная задача в первом варианте решается за счет того, что в молотильно-сепарирующем устройстве, включающем в себя три последовательно установленных молотильных барабана с зубовыми рабочими элементами разной высоты, с деками, зубья первых двух барабанов расположены по винтовым линиям противоположного направления, а у третьего барабана половина зубьев расположена по левым винтовым линиям, а вторая половина зубьев расположена по правым винтовым линиям, причем зубья, расположенные по винтовым линиям одного направления, размещены на половинах цилиндрической поверхности барабана, разделенных диаметральной плоскостью.
Во втором варианте указанная задача решается за счет того, что в молотильно-сепарирующем устройстве, включающем в себя три последовательно установленных молотильных барабана с зубовыми рабочими элементами разной высоты, с деками, зубья первых двух барабанов расположены по винтовым линиям противоположного направления, а у третьего барабана половина зубьев расположена по левым винтовым линиям, а вторая половина зубьев расположена по правым винтовым линиям, причем зубья, расположенные по винтовым линиям одного направления, размещены на четвертях цилиндрической поверхности барабана, разделенных диаметральной плоскостью и плоскостью, перпендикулярной оси барабана и делящей его длину пополам.
Новые существенные признаки.
1. Каждый из трех барабанов снабжен зубьями разной высоты.
2. Зубья первых двух барабанов расположены по винтовым линиям противоположного направления.
3. У третьего барабана половина зубьев расположена по левым винтовым линиям, а вторая половина зубьев расположена по правым винтовым линиям.
4. У третьего барабана зубья, расположенные по винтовым линиям одного направления, размещены на половинах цилиндрической поверхности барабана.
5. У третьего барабана зубья, расположенные по винтовым линиям одного направления, размещены на четвертях цилиндрической поверхности барабана, разделенных диаметральной плоскостью и плоскостью, перпендикулярной оси барабана и делящей его длину пополам.
Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными позволяют получить результат во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Технический результат - снижение энергоемкости технологического процесса и микротравмирования зерна - достигается за счет того, что благодаря оснащению каждого барабана рабочими элементами с зубьями разной высоты энергетическое воздействие на обмолачиваемую культуру каждым барабаном оказывается не монотонно на двух уровнях - высоком и низком - при соотношении между количеством воздействий высокого и низкого уровня 1:2-1:4 и соотношении высокого и низкого уровня воздействия 1,5:1-2:1. Указанные соотношения приняты с учетом свойств колоса зерновых культур, сила связи зерен с которым неодинакова. 80-85% зерен колоса могут быть выделены при энергетическом воздействии, в несколько раз меньшем энергетического воздействия, требующегося для выделения остальных 15-20% зерен. Представленное молотильно-сепарирующее устройство обеспечивает обмолот убираемой культуры и сепарацию зерна без специального соломосепаратора, например клавишного соломотряса. Благодаря применению высокоэффективных барабанов с зубовыми рабочими элементами пропускная способность (производительность) устройства выше таковой прототипа с бильными барабанами в среднем на 20%. Осуществляемое в молотильных аппаратах двухуровневое энергетическое воздействие на обмолачиваемую массу обеспечивает снижение энергоемкости на 20-30%, микротравмирование зерна на 30%.
Предлагаемое устройство поясняется чертежами:
фиг.1 - схема трехбарабанного молотильно-сепарирующего устройства с промежуточным транспортирующим органом в виде двух битеров;
фиг.2 - развертка поверхности третьего барабана, когда зубья, расположенные по винтовым линиям одного направления, размещены на половинах цилиндрической поверхности барабана, разделенных диаметральной плоскостью;
фиг.3 - развертка поверхности барабана, когда зубья, расположенные по винтовым линиям одного направления, размещены на четвертях цилиндрической поверхности барабана, разделенных диаметральной плоскостью и плоскостью, перпендикулярной оси барабана и делящей его длину пополам.
Молотильно-сепарирующее устройство содержит три последовательно установленных барабана 1, 2 и 3 с прутково-планчатыми деками 4, 5 и 6, отбойный битер 7. Между барабанами 1 и 2 размещен промежуточный транспортирующий орган в виде двух промежуточных битеров 8 и 9 с сепарирующей решеткой 10. Барабаны 1, 2 и 3 снабжены зубовыми рабочими элементами 11 и установленными по крайней мере на двух диаметрально противоположных рабочих элементах обтекаемыми планками 12. Планки частично перекрывают зубовые рабочие элементы 11 по высоте так, что зубья перекрываемых рабочих элементов более низкие, чем остальные (высокие). Зубья первых двух барабанов 1 и 2 расположены по винтовым линиям противоположного направления. У третьего барабана 3 половина зубьев расположена по левым винтовым линиям, а вторая половина зубьев расположена по правым винтовым линиям. В одном варианте зубья, расположенные по винтовым линиям одного направления, размещены на половинах 13 и 14 цилиндрической поверхности барабана, разделенных диаметральной плоскостью со следом 15. В другом варианте зубья, расположенные по винтовым линиям одного направления, размещены на четвертях 16 и 17 цилиндрической поверхности барабана, разделенных диаметральной плоскостью со следом 18 и плоскостью 19, перпендикулярной оси барабана и делящей его длину пополам. В обоих вариантах соседние следы зубьев частично перекрывают друг друга, а вершины всех зубьев каждого барабана лежат на одной цилиндрической поверхности. Зазор между вершинами рабочих элементов 11 и деками 4, 5 и 6 устанавливается постоянным или уменьшающимся от входа к выходу. Минимальный зазор должен быть несколько больше, чем максимальный размер поперечного сечения зерна. Отбойный битер 7 может быть выполнен в виде соломоизмельчителя.
Молотильно-сепарирующее устройство во всех описанных вариантах работает следующим образом.
Подаваемая растительная масса предварительно обмолачивается первым молотильным аппаратом (барабан 1 и дека 4) и подается под воздействие промежуточных битеров 8 и 9, которые сепарируют зерно из обмолоченной зерно-соломистой массы через сепарирующую решетку 10 и направляют ее во второй молотильный аппарат (барабан 2 и дека 5). Во втором молотильном аппарате продолжается обмолот и сепарация зерна через отверстия деки 5. Выбрасываемая вторым барабаном 2 масса попадает в третий молотильный аппарат (барабан 3 и дека 6), где происходит окончательный обмолот и сепарация зерна. Выбрасываемая барабаном 3 соломистая масса отбойным битером 7 направляется в транспортирующий орган (например, эксгаустер), который удаляет ее из молотилки.
Представленное молотильно-сепарирующее устройство обеспечивает обмолот убираемой культуры и сепарацию зерна без специального соломосепаратора, например клавишного соломотряса. Благодаря применению высокоэффективных барабанов с зубовыми рабочими элементами пропускная способность (производительность) устройства выше таковой прототипа с бильными барабанами в среднем на 20%. Осуществляемое в молотильных аппаратах двухуровневое энергетическое воздействие на обмолачиваемую массу обеспечивает снижение энергоемкости на 20-30%, микротравмирование зерна на 30%.