УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫКАПЫВАНИЯ ЛУКА
APPARATUS FOR DIGGING ONIONS

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам для выкапывания лука и отделения его от примесей.
Известны: устройство для теребления сельскохозяйственных культур (см. а.с. SU № 1342449 МКИ A01D 27/04. Бюл. № 37, 1987), устройство для уборки корнеплодов и лука (см. а.с. SU № 1461384 МКИ A01D 27/04. Бюл. № 8, 1989) и др. У этих устройств есть общие недостатки, заключающиеся в том, что во время уборки корнеплодов и лука тереблением за ботву происходит западание луковиц между лопастями заднего битера, что приводит к потерям убираемого продукта. Кроме того, битер, расположенный вслед за лемехом, не обеспечивает разрушение почвенного пласта и отделение почвенных примесей.
Известно устройство для выкапывания корнеплодов и лука (см. а.с. SU № 1741643 A01D 25/04. Бюл. № 23, 1992), состоящее из рамы, на которой смонтированы подкапывающий лемех, над которым размещен битер, а за ним соосно - сепарирующий барабан. Битер выполнен в виде барабана, несущего консольно и радиально закрепленные эластичные лопасти. Сепарирующий барабан выполнен из стержней, закрепленных на боковинах, с возможностью свободного вращения их относительно упомянутых боковин. За сепарирующим барабаном размещен приемный транспортер. Сзади транспортера на раме закреплен скатный лоток. Битер и сепарирующий барабан связаны с механизмом привода устройства во встречное вращение.
Недостатком данного устройства является то, что сепарирующий барабан, выполненный из прутков, склонен к частым забиваниям почвой, сорняками, ботвой, так как сепарирующий барабан в целях исключения потерь лука во время работы необходимо максимально приближать к поверхности пласта почвы, подрезанного лемехом, вследствие чего пласт почвы перекрывает наружную поверхность сепарирующего барабана ниже его горизонтального диаметра и тем самым ухудшается выход почвенных примесей изнутри сепарирующего барабана через зазоры между его прутками, что приводит к необходимости снижения рабочей скорости движения устройства и остановкам для очистки внутренней поверхности барабана от почвенных примесей, сорняков и ботвы, в результате чего снижается производительность.
Следует отметить, что в результате закрепления прутков сепарирующего барабана на его боковинах с возможностью свободного вращения за счет того, что в момент захвата ботвы и теребления луковиц при максимальном усилии теребления прутки сепарирующего барабана проворачиваются вокруг своей оси, в результате чего происходит проскальзывание ботвы лука между лопастями переднего битера и прутками сепарирующего барабана, что приводит к потерям убираемого продукта.
Известно устройство для выкапывания корнеплодов и лука (см. патент на изобретение РФ № 2240671 A01D 27/04, 2004, Бюл. № 33), содержащее раму со смонтированным на ней сзади приемным транспортером и впереди подкапывающим лемехом, над которым размещен битер, а за ним сепарирующий прутковый барабан, расположенный соосно с битером, при этом диаметр сепарирующего пруткового барабана равен 0,5 средней длины ботвы лука в естественном состоянии, при этом зазор между прутками сепарирующего пруткового барабана больше минимального диаметра луковицы, но меньше среднего диаметра луковицы, причем прутки сепарирующего пруткового барабана зафиксированы с помощью пружин на его боковинах, кроме этого внутри сепарирующего пруткового барабана на его валу жестко установлен шнек, выполненный с левой и правой навивками от его середины, причем диаметр шнека равен 0,8 внутреннего диаметра сепарирующего пруткового барабана, при этом длина шнека равна величине расстояния между боковинами сепарирующего пруткового барабана, а шаг навивки шнека равен размеру внутреннего диаметра сепарирующего пруткового барабана, причем боковины сепарирующего пруткового барабана имеют окна для удаления примесей из него, с площадью сечения окон, равной площади сечения витка шнека, кроме того, диаметр битера равен двум диаметрам сепарирующего пруткового барабана.
Такое устройство не обеспечивает достаточное отделение извлеченного из почвенного слоя лука от посторонних растительных остатков и почвенных комков, т.к. приемный транспортер не обладает для этого техническими возможностями.
Известно устройство для отделения корнеплодов и лука от примесей (см. патент на изобретение Российской Федерации № 2182415 С1, МПК A01D 33/08. Бюл. № 14, 2002), содержащее разделительную горку в виде наклонного транспортера с установленной на нем с возможностью движения транспортерной лентой с закрепленными на ней упругими пальцами, преимущественно из резины, и щетку с возможностью вращения на встречу транспортерной ленте, причем пальцы установлены в шахматном порядке на свободных концах эластичных пластин, прикрепленных к скребкам, которые установлены перпендикулярно продольной оси полотна ленты транспортера и наклонно к полотну в сторону движения транспортерной ленты, при этом эластичные пластины закреплены к наклонным скребкам с образованием совместно с полотном ленты транспортера осадочных камер для сбора почвенных примесей, причем щетки и эластичные пластины расположены так, что окружности траекторий свободных концов ворса щетки и эластичных пластин касательны, а ось щетки расположена горизонтально и выше горизонтальной оси заднего вала транспортера.
Такое устройство является материалоемким, так как для обеспечения необходимой жесткости эластичных пластин и консольно закрепленных на них упругих пальцев, пластины и пальцы выполняются большого диаметра и толщины, что помимо увеличения веса и стоимости устройства приводит также к уменьшению объема осадочных камер для сбора почвенных примесей и, в случае сильной засоренности вороха, может привести к забиванию очистительных элементов устройства примесями и ухудшению качества отделения от них корнеплодов и лука.
Задача, которую решает изобретение, заключается в снижении материалоемкости и повышении качества отделения лука от примесей в виде посторонних растительных остатков и почвенных комков.
Поставленная задача решается с помощью устройства для выкапывания лука, содержащего раму со смонтированным на ней подкапывающим лемехом, над которым размещен битер, а за ним сепарирующий прутковый барабан, расположенный соосно с битером, при этом диаметр сепарирующего пруткового барабана равен 0,5 средней длины ботвы лука в естественном состоянии, при этом зазор между прутками сепарирующего пруткового барабана больше минимального диаметра луковицы, но меньше среднего диаметра луковицы, причем прутки сепарирующего пруткового барабана зафиксированы с помощью пружин на его боковинах, кроме этого внутри сепарирующего пруткового барабана на его валу жестко установлен шнек, выполненный с левой и правой навивками от его середины, при этом диаметр шнека равен 0,8 внутреннего диаметра сепарирующего пруткового барабана, причем длина шнека равна величине расстояния между боковинами сепарирующего пруткового барабана, а шаг навивки шнека равен половине внутреннего диаметра сепарирующего пруткового барабана, при этом боковины сепарирующего пруткового барабана имеют окна для удаления примесей из него, с площадью сечения окон, равной площади сечения витка шнека, кроме того, диаметр битера равен двум диаметрам сепарирующего пруткового барабана, причем на раме за сепарирующим прутковым барабаном закреплены с возможностью подачи последним на ее верхнюю рабочую ветвь лука с примесями разделительная горка, в виде наклонного транспортера с установленными на ленте упругими пальцами, преимущественно из резины, и щетка, установленная с возможностью вращения на встречу движения транспортерной ленты, при этом пальцы установлены в шахматном порядке на свободных концах эластичных пластин, прикрепленных к скребкам, которые установлены перпендикулярно продольной оси полотна ленты транспортера и наклонно к полотну в сторону движения транспортерной ленты, причем эластичные пластины закреплены к наклонным скребкам с образованием совместно с полотном ленты транспортера осадочных камер для сбора почвенных примесей, при этом щетка и эластичные пластины расположены так, что окружности траекторий свободных концов ворса щетки и эластичных пластин касательны, а ось щетки расположена горизонтально и выше горизонтальной оси заднего вала транспортера, причем в нижней части щетки установлен среди ее ворса деформатор, где эластичные пластины касаются кромками свободных концов оснований соседних упругих пальцев, расположенных впереди по ходу движения транспортерной ленты, при этом длина упругих пальцев равна 0,3-0,4 средней длины ботвы лука в естественном состоянии, ширина эластичной пластины равна 0,3-0,4 от длины упругих пальцев, длина ворса щетки в 2,0-2,5 больше длины упругих пальцев, а деформатор на 0,2-0,3 своей длины погружен в ворс.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для выкапывания лука, вид сбоку; на фиг. 2 - схема сепарирующего пруткового барабана со шнеком, вид сбоку; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - схема горки и щетки для отделения лука от примесей, вид сбоку; на фиг. 5 - схема расположения пальцев на полотне транспортера, вид сверху; на фиг. 6 - схема крепления пальцев; на фиг. 7 - схема взаимодействия горки и щетки.
б
б
б
б.cp
min л
cp л
ш
вн. б
ш
вн.б
o
н.ш
Устройство для выкапывания лука содержит раму 1 (фиг. 1), опирающуюся в зависимости от способа присоединения к энергетическому средству в виде трактора на два или четыре опорных колеса 23, со смонтированным на ней подкапывающим лемехом 2, над которым размещен битер 3, а за ним соосно расположен сепарирующий прутковый барабан 4. Битер 3, диметр D которого равен двум диаметрам сепарирующего пруткового барабана 4 d, выполнен в виде барабана, несущего консольно и радиально закрепленные эластичные лопасти 5. Сепарирующий прутковый барабан 4 (фиг. 2 и 3), диаметр d которого равен 0,5 средней длины ботвы лука L в естественном состоянии, выполнен из прутков 6, зафиксированных от свободного вращения с помощью пружин 7 на его боковинах 8, при этом зазор С между прутками 6 сепарирующего пруткового барабана 4 больше минимального диаметра луковицы d, но меньше среднего диаметра луковицы d. Внутри сепарирующего пруткового барабана 4 на его валу 9 жестко установлен шнек 10, выполненный с левой 11 и правой 12 навивками от его середины. Диаметр шнека 10 d равен 0,8 внутреннего диаметра сепарирующего пруткового барабана 4 d, при этом длина шнека 10 равна величине расстояния L между боковинами 8 сепарирующего пруткового барабана 4, а шаг навивки шнека 10 t равен половине внутреннего диаметра сепарирующего пруткового барабана 4 d. При этом обе боковины 8 сепарирующего пруткового барабана 4 имеют окна 13 для удаления примесей из него с площадью сечения окон 13 F, равной площади сечения витка шнека 10 Fв. Битер 3 и сепарирующий прутковый барабан 4 связаны с механизмом привода устройства во встречное вращение.
n
За сепарирующим прутковым барабаном 4 размещена с возможностью подачи последним на ее верхнюю рабочую ветвь лука с примесями разделительная горка 14 (фиг. 1, 4 и 7), выполненная в виде наклонного транспортера с установленной на нем с возможностью движения транспортерной лентой 15, образующей рабочую и обратную ветви с закрепленными на ней упругими пальцами 16, преимущественно из резины, щетку 17 с возможностью вращения на встречу движения транспортерной ленты 15. Пальцы 16 установлены в шахматном порядке (фиг. 5) на свободных концах эластичных пластин 19, прикрепленных к скребкам 20 (фиг. 6), которые установлены перпендикулярно продольной оси полотна транспортерной ленты 15 и наклонно к полотну в сторону движения транспортерной ленты 15, при этом эластичные пластины 19 касаются кромками свободных концов оснований упругих пальцев 16 соседних впереди по ходу движения транспортерной ленты 15 расположенных эластичных пластин 19. Основания и соответственно свободные концы упругих пальцев 16 расположены на расстоянии друг от друга в продольном и поперечном направлениях с учетом площади просеивания примесей. Эластичные пластины 19 образуют совместно с полотном транспортерной ленты 15 осадочные камеры 21 для сбора почвенных примесей. Сзади разделительной горки 14 установлена щетка 17, горизонтальная ось которой расположена выше горизонтальной оси заднего вала транспортерной ленты 15 (фиг. 1, 4 и 7). Окружности траекторий свободных концов ворса 22 щетки 17 и эластичных пластин 19 касательны. В нижней части щетки 17 установлен среди ее ворса 22 деформатор 18. Длина l упругих пальцев 16 равна 0,3-0,4 средней длины ботвы лука в естественном состоянии, ширина в эластичной пластины равна 0,3-0,4 от длины упругих пальцев 16 (фиг. 6), длина ворса 22 щетки 17 в 2,0-2,5 больше длины упругих пальцев 16, а деформатор 18 на 0,2-0,3 своей длины погружен в ворс 22 (фиг. 7).
Устройство для выкапывания лука работает следующим образом.
При движении устройства лемех 2 подрезает пласт почвы, содержащий луковицы, поднимает его и опускает на подошву. В момент схода пласта с лемеха 2 прутки 6 сепарирующего пруткового барабана 4, максимально приближенные к поверхности подрезанного лемехом 2 пласта почвы, и эластичные лопасти 5 битера 3 защемляют перо лука, выдергивают луковицы из пласта и подают их на приемный транспортер 14. Благодаря тому, что диаметр битера 3 равен двум диаметрам сепарирующего пруткового барабана 4, диаметр которого в свою очередь равен 0,5 средней длины ботвы лука в естественном состоянии, защемление пера луковицы происходит около ее шейки, производя теребление без потерь. Прутки 6 сепарирующего пруткового барабана 4, зафиксированные на его боковинах 8 от свободного вращения с помощью пружин 7, при тереблении луковиц эластичными лопастями 5 битера 3 и прутками 6 сепарирующего пруткового барабана 4 не прокручиваются, что приводит к полному тереблению убираемого продукта. В результате того, что зазор между прутками 6 сепарирующего пруткового барабана 4 больше минимального диаметра луковицы, но меньше среднего диаметра луковицы, при воздействии на лук эластичных лопастей 5 битера 3 и прутков 6 сепарирующего пруткового барабана 4 в момент теребления почвенные примеси разрушаются, проникая внутрь барабана, тем самым очищая лук от примесей. Попавшая внутрь сепарирующего пруткового барабана 4 почва удаляется из внутренней его полости при помощи шнека 10, выполненного с лево- и правосторонней 11, 12 навивками, на поверхность поля через окна 13 боковин 8. В результате того, что диаметр шнека 10 равен 0,8 внутреннего диаметра сепарирующего пруткового барабана 4 с шагом навивки, равным половине внутреннего диаметра сепарирующего пруткового барабана 4, а окна 13 боковин 8 сепарирующего пруткового барабана 4 имеют площадь сечедия, равную площади сечения витка шнека, почвенные примеси, попавшие внутрь барабана, во время его вращения, измельчаются и удаляются из внутренней полости барабана через зазоры между прутками 6 и окна 13 боковин 8, что способствует улучшению сепарирующей способности устройства и увеличению производительности агрегата.
Ворох лука, включающий луковицы с ботвой и не отделенные почвенные и растительные примеси, подается сепарирующим прутковым барабаном 4 на разделительную горку 14. При падении вороха лука на поверхность пальцев 16 происходит их колебание совместно с эластичными пластинами 19, что способствует интенсивному выделению почвенных примесей из вороха. При дальнейшем движении транспортерной ленты 15 упругие пальцы 16 продолжают колебательные движения, за счет чего оставшиеся почвенные примеси легко просыпаются в промежутки между ними и оседают на поверхность полотна транспортерной ленты 15 в осадочные камеры 21. Благодаря наклонным упругим пальцам 16, расположенным в шахматном порядке, исключается свободное прохождение луковиц между ними и наматывание ботвы на пальцы 16. Луковицы за счет ботвы и связности вороха находятся в подвешенном состоянии и не опускаются ниже уровня эластичных пластин 19.
На сходе с рабочей поверхности разделительной горки 14 при помощи щетки 17, горизонтальная ось которой расположена выше горизонтальной оси заднего вала разделительной горки 14 в виде транспортера, удаляется ворох и зависшие между упругими пальцами 16 луковицы, а почвенные примеси, попавшие в осадочные камеры 21, остаются в этот момент в осадочных камерах 21 за счет того, что окружности траекторий свободных концов ворса 22 щетки 17 и эластичных пластин 19 касательны. Далее примеси из осадочных камер 21 осыпаются на поверхность поля с обратной ветви транспортерной ленты 15 разделительной горки 14. Почвенные примеси вороха, которые не попали в осадочные камеры 21, удаляются вместе с ворохом лука щеткой 17. Во время прохождения вороха лука по поверхности щетки 17 оставшиеся почвенные примеси оседают в ней и удаляются с нижней части щетки 17 с помощью воздействия на ее ворс 22 деформатора 18.
Очищенный лук поступает в приемный контейнер (на фиг. не показано) или укладывается на поверхность почвы для досушивания и дозатаривания.
Использование изобретения позволяет повысить производительность всего технологического процесса уборки лука, снизить повреждения и потери убираемого продукта, материалоемкость, повысить качество вороха за счет снижения содержания в нем почвенных примесей и посторонних растительных остатков.