ШТИФТОВЫЙ БАРАБАН

Заявляемая полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использована в конструкции молотильных устройств зерноуборочных комбайнов для уборки риса.
Известен штифтовый барабан зерноуборочного комбайна СК-5-МЭ-1 «Нива-Эффект» [Изаксон X. И. Зерноуборочные комбайны «Нива» и «Колос». - М., «Колос», 1980], включающий в себя корпус штифтового барабана, образованный внешними литыми дисками, промежуточными литыми дисками, планками, на которых установлены пальцы, и кольцами, которыми планки закреплены на литых дисках. Корпус штифтового барабана закреплен на валу клиновыми шпонками. Пальцы выполнены с квадратным коническим подголовником и установлены в квадратные конические отверстия на планках.
Известны штифтовые барабаны зерноуборочных комбайнов Laverda «М304 - М306» [LAVERDA S.p.A. - Via F. Laverda, 15/17 - 36042 BREGANZE (VI) - Italy, №327175093 - 1-ое издание - 05/2007], включающие в себя внешние литые диски, закрепленные на валу с помощью клиновых шпонок, промежуточные литые диски и три типа планок с установленными пальцами, расположенные по наружному контуру дисков, при этом пальцы одной планки проходят между пальцами соседних планок, образуя винтовое расположение пальцев на барабане. Пальцы выполнены с квадратным коническим подголовником и установлены в квадратные конические отверстия пластин, входящих в состав планок.
Недостатками данных конструкций являются: невысокие механические свойства отливок; невысокое качество поверхностей отливок, что требует последующей трудоемкой обработки изделий; сложный и дорогой процесс изготовления форм и получения отливок; высокая металлоемкость конструкции; высокая трудоемкость изготовления планок из-за сложного процесса выполнения квадратных отверстий под конус.
Известны штифтовые барабаны зерноуборочных комбайнов Claas Tucano 480-320 [Руководство по ремонту. 00 0290 212 5 - RHB TUCANO 480-320 RU - 10/2013. CLAAS KGaA mbH Postfach 1163 33416 Harsewinkel - Germany], включающие в себя штампованные диски, три типа планок с установленными пальцами, расположенные по наружному контуру дисков, вал, закрепленный с крайними парами дисков с помощью клиновых шпонок, и цапфы, установленные с двух сторон барабана и соединенные с крайними дискам болтовым соединением, при этом пальцы одной планки проходят между пальцами соседних планок, у основания пальцев выполнены небольшие приливы, позволяющие фиксировать пальцы во избежание их проворота в отверстиях планок.
Недостатками данных конструкций являются: низкая прочность сварного соединения планок с дисками; ненадежная фиксация пальца для исключения проворота на планках, что приводит к высокой степени дробления (травмирования) зерна и, как следствие, к снижению качества уборки; большая трудоемкость замены изношенных или сломанных пальцев из-за установленного перед штифтовым барабаном барабана-ускорителя, что требует его демонтажа и приводит к длительным простоям зерноуборочного комбайна, уменьшению основного рабочего времени и, как следствие, к снижению производительности комбайна.
Наиболее близкими к заявляемой полезной модели являются штифтовые барабаны зерноуборочных комбайнов New Holland TC 4.90 - 5.90 [Руководство оператора. ТС 4.90 - 5.90, номер 47721546, 6/2014]. Штифтовый барабан - прототип включает в себя внешние сварные диски, состоящие из плоского диска, выполненного из листового материала, кольца, установленного по центру на поверхности пластины, и ребер, соединяющих кольцо с наружной кромкой диска, промежуточные сварные диски, состоящие из плоского диска, выполненного из листового материала, и ребер, расположенных на поверхности диска, два типа планок с установленными пальцами, причем планки расположены по наружному контуру дисков и чередуются между собой. При этом пальцы одной планки проходят между пальцами соседних планок, образуя шахматное расположение пальцев на барабане. Пальцы выполнены с квадратным подголовником и установлены в квадратные отверстия пластин, входящих в состав планок, и вал, закрепленный с крайними дисками с помощью клиновых шпонок, промежуточные диски не имеют опоры на валу.
Недостатками данных конструкций являются: высокая трудоемкость изготовления барабана; низкая прочность сварного соединения планок с дисками; большое количество сварных швов на диске, что приводит к образованию в конструкции диска остаточных сварочных напряжений от неравномерного нагрева изделий в процессе сварки; неполное выделение зерна из колоса, увеличение потерь за комбайном, и, как следствие, снижение качества уборки и производительности зерноуборочного комбайна.
Задачей заявляемой полезной модели являются увеличение производительности зерноуборочного комбайна, уменьшение прохождения невымолоченной массы через ячейки в подбарабаньи, уменьшение потерь за комбайном, упрощение конструкции, а также снижение времени на изготовление барабана за счет сокращения операций по сварке и механической обработке.
Для достижения указанного технического результата в заявляемую полезную модель, содержащую сварные диски, два типа планок с установленными пальцами, причем планки расположены по наружному контуру дисков и чередуются между собой, при этом пальцы одной планки проходят между пальцами соседних планок, образуя шахматное расположение пальцев на барабане, пальцы выполнены с квадратным подголовником и установлены в квадратные отверстия пластин, входящие в состав планок, и вал, введены накладки, клеммы и втулки, при этом по наружному контуру диска равномерно расположены двенадцать отогнутых фланцев, жестко соединенных между собой. На каждом фланце выполнено по два круглых отверстия, симметрично расположенных друг относительно друга, а по центру фланцев выполнены пазы. При этом на одних фланцах выполнено по одному пазу, а на других фланцах - по два, отличающихся геометрическими формами и необходимых для установки планок с пальцами. При этом фланцы с пазами чередуются между собой по контуру диска. К отогнутым фланцам, расположенным на поверхности диска, приварены накладки с круглыми отверстиями, которые совмещены с круглыми отверстиями на фланцах. Круглые отверстия во фланцах диска выполнены большего диаметра, чем круглые отверстия в накладках, что предотвращает перекрытие отверстий при установке накладок на фланцы диска и обеспечивает свободное прохождение болтов. Накладки необходимы для обеспечения минимального биения барабана путем последующей их обработки по наружному контуру диска. В центре одних дисков приварены клеммы, две из которых расположены по краям барабана и фиксируют диски на валу при помощи шпоночного соединения, а в центре других дисков приварены втулки, которые свободно посажены на вал барабана с диаметральным зазором 1 мм. Клеммовое соединение дает возможность регулировки взаимного расположения дисков в осевом и окружном направлениях. Промежуточные диски с втулками ограничивают прогиб вала от натяжения приводного ремня. На поверхности планок выполнены попарно прямоугольные отверстия и расположенные симметрично относительно центра крепления пальцев на планке. Планки с пальцами фиксируют на дисках при помощи болтового соединения, при этом отверстия в планках совмещают с отверстиями на дисках.
Благодаря указанным нововведениям достигают упрощения конструкции, уменьшения времени на изготовление барабана за счет сокращения операций сварки и механической обработки, уменьшения прохождения невымолоченной массы через ячейки в подбарабаньи, уменьшения потерь за комбайном, и, как следствие, увеличения производительности зерноуборочного комбайна за счет введения дополнительных планок с пальцами.
Заявляемое устройство иллюстрируется чертежами:
- фиг. 1 - общий вид штифтового барабана;
- фиг. 2 - штифтовый барабан в разрезе;
- фиг. 3 - общий вид опорных дисков;
- фиг. 4 - общий вид планок с пальцами;
- фиг. 5 - вид сбоку планок с пальцами;
- фиг. 6 - крепление планок к дискам.
Заявляемая полезная модель содержит следующие конструктивные элементы (фиг. 1-6): 1, 2 - диски; 3, 4 - планки; 5 - вал; 6 - шпонки; 7 - диски; 8 - накладки; 9 - клеммы; 10 - втулки; 11, 12 - планки; 13 - пластины; 14 - пальцы; 15 - гайки; 16 - болты; 17 - шайбы; 18 - гайки, - при этом штифтовый барабан представляет собой сборную конструкцию и включает в себя диски 1, 2, планки 3, 4, расположенные поочередно по периферии дисков 1, 2 и зафиксированные при помощи болтов 16, шайб 17 и гаек 18, и вал 5, на котором закреплены крайние диски 1 при помощи шпонок 6.
Диски 1 представляют собой сварные конструкции и включают в себя диск 7, выполненный из листового материала с помощью лазерной резки с последующей свободной гибкой, накладки 8, расположенные на поверхности отогнутых фланцев диска 7, при этом отверстия в накладки 8 совмещены с отверстиями на фланцах диска 7, и клемму 9, приваренную в центре диска 7. Диски 2 представляют собой сварные конструкции и включают в себя диск 7, выполненный из листового материала с помощью лазерной резки с последующей свободной гибкой, накладки 8, расположенные на поверхности отогнутых фланцев диска 7, при этом отверстия в накладки 8 совмещены с отверстиями на фланцах диска 7, и втулку 10, приваренную в центре диска 7. Планки 3, 4 представляют собой сборные конструкции и включают в себя, соответственно, планки 11, 12, пластины 13, пальцы 14, установленные в квадратные отверстия пластин 13 и в круглые отверстия, соответственно, планок 11, 12 и зафиксированные при помощи гаек 15.
Заявляемое устройство работает следующим образом (см. фиг. 1-6).
Технологическая масса, поступающая из плавающего транспортера (на фиг. 1-6 не показан), попадает на приемный битер (на фиг. 1-6 не показан), который изменяет направление потока технологической массы и направляет ее в штифтовый барабан ниже его центра. При таком направлении потока пальцы 14 планок 3, 4 штифтового барабана ударяют и захватывают технологическую массу, тем самым сообщают ей скорость, близкую к окружной скорости штифтового барабана. Технологическая масса ударяется о пальцы подбарабанья (на фиг. 1-6 не показано) и протаскивается в промежутке между их боковыми поверхностями. При этом происходит выделение зерна, смятие и разрыв стеблей. Вымолоченное зерно и частицы половы проходят через ячейки подбарабанья (на фиг. 1-6 не показано) и поступают на очистку.
Технический результат заключается в уменьшении прохождения невымолоченной массы через ячейки подбарабанья, уменьшении потерь за комбайном, и, как следствие, в увеличении производительности зерноуборочного комбайна, а также в упрощении конструкции и уменьшении времени на изготовление барабана за счет сокращения операций сварки и механической обработки.