МОЛОТИЛЬНО-СЕПАРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА

Заявляемая полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно, к молотильно-сепарирующим устройствам преимущественно зерноуборочных комбайнов, снабженных объемным гидроприводом его рабочих органов.
Известны молотильно-сепарирующие устройства, содержащие молотильный барабан с взаимодействующим с ним прутково-планчатым регулируемым подбарабаньем, барабан-сепаратор с расположенной под ним рамочной и регулируемой независимо от регулировки подбарабанья молотильно-сепарирующей решеткой и промежуточный битер, расположенный между барабаном и битером-сепаратором. Такие молотильно-сепарирующие устройства в серийно выпускаемых комбайнах применяют, например, фирмы «New Holland», «FENDT», «Massey Ferguson», «Deutz-Fahr», «Laverda», «Sampo Rosenlew». Молотильно-сепарирующее устройство комбайнов серии LCS фирмы «Laverda» [Руководство по эксплуатации 225 LCS, 255 LCS, 256 LCS, 286 LCS, 296 LCS, LAVERDA S.p.A. - Via F. Laverda, 15/17-36042 BREGANZE (VI). - Италия. - ОБСЛУЖИВАНИЕ, изд. №327231090 (1-е изд. - 12-2006. - Раздел 66. - С.20] содержит молотильный барабан и регулируемое вручную относительно него прутково-планчатое подбарабанье, установленный за барабаном промежуточный битер, за которым установлен барабан-сепаратор с расположенной под ним рамочной регулируемой молотильно-сепарирующей решеткой. Рамочная молотильно-сепарирующая решетка при своей регулировке может устанавливаться с помощью электромеханизма в два положения: в положение «под барабаном-сепаратором» при уборке культур в нормальных и тяжелых условиях и в положение «над барабаном-сепаратором» при уборке в очень сухих условиях. Недостатком такого устройства является исключение сепарирующей поверхности рамочной молотильно-сепарирующей решетки из процесса выделения зерна из вороха в очень сухих условиях уборки, что уменьшает общую длину сепаратора грубого вороха. Другим недостатком является возможность забивания пространства между рамочной молотильно-сепарирующей решеткой (в положении ее «под барабаном-сепаратором») и барабаном-сепаратором при уборке культур в тяжелых условиях, длнностебельных культур, при большой подаче или неравномерности подачи продукта, а также после забивания молотильного барабана и последующей его очистки с помощью его прокрутки при опущенном подбарабаньи, когда накопившаяся в нем масса может комом поступить к барабану-сепаратору и забить его.
Молотильно-сепарирующее устройство комбайнов серии СХ фирмы «New Holland» [Руководство оператора New Holland CX8030, СХ8040, СХ8050, СХ8060, СХ8070, СХ8080, СХ8090 our success - our specialty / Публикация №87535550. - 1-е изд. 04-2006. - BELGIUM N.V., Leon Clueystraat, 3А, В-8210 ZEDELGEM-Belgium. - С.3-57] содержит также молотильный барабан и регулируемое электромеханизмом прутково-планчатое подбарабанье, последовательно установленные за ними промежуточный битер и барабан-сепаратор с регулируемой вручную рамочной молотильно-сепарирующей решеткой, которая устанавливается под барабаном-сепаратором в два крайних положения: наиболее приближенное и наиболее удаленное от него. Недостатками такого устройства являются не вполне удовлетворительная приспосабливаемость его к уборке различных культур в разных условиях уборки, так как рамочная молотильно-сепарирующая решетка может устанавливаться только в два положения при большом разнообразии убираемых культур и условий уборки, а также, отмеченная выше, возможность забивания пространства между молотильно-сепарирующей решеткой и барабаном-сепаратором, в том числе и при очистке молотильного барабана с помощью его прокрутки при опущенном подбарабаньи, когда накопившаяся в нем масса может комом поступить к барабану-сепаратору и забить его.
Наиболее близким к заявляемому устройству является молотильно-сепарирующее устройство комбайнов фирмы «FENDT» [Руководство оператора FENDT 8370P, FENDT 8400P, опубликовано в сентябре 2008 г., Компания AGCO/S, Dronningborg Alle 2, DK-8930 Randers NQ, Публикация №RU (РУС) D-3151117M1. - AGCO, 2008. - C.14, 230, 249 и 286], оборудованных гидросистемой объемного гидропривода рабочих органов с разомкнутым потоком. Это устройство содержит молотильный барабан, взаимодействующее с ним регулируемое прутково-планчатое подбарабанье, установленные последовательно за барабаном промежуточный битер и барабан-сепаратор с расположенной под ним рамочной регулируемой молотильно-сепарирующей решеткой, причем подбарабанье снабжено механизмом регулирования, ведущим звеном которого является электромеханизм, а рамочная решетка снабжена самостоятельным механизмом ручного привода дискретного регулирования ее положения.
Недостатком такого устройства является возможность забивания обрабатываемым продуктом рабочего пространства между барабаном-сераратором и рамочной регулируемой молотильно-сепарирующей решеткой, особенно при больших подачах продукта в устройство, неравномерности подачи и при уборке засоренных, влажных и/или длинностебельных культур, а также при очистке молотильного барабана при его забивании с помощью его прокрутки при опущенном подбарабаньи. Возможность такого забивания возникает из-за того, что линейная скорость барабана-сепаратора во многих случаях, особенно при уборке зерновых - колосовых культур, ниже линейной скорости молотильного барабана. Кроме того, электромеханизм не обеспечивает одновременно и медленную точную регулировку подбарабанья, и быстрый сброс его в нижнее положение для упреждения забивания его, а молотильно-сепарирующая решетка не оборудована механизмом быстрого сброса.
Задачей заявляемого устройства является снижение вероятности забивания этого устройства при его эксплуатации, уменьшение времени на его очистку и повышение эксплуатационной производительности комбайна, особенно при больших подачах продукта, уборке культур в сложных условиях и уборке длинностебельных культур при одновременном повышении точности настройки положения рамочной молотильно-сепарирующей решетки за счет плавности регулировки ее во всем диапазоне перемещения.
Технический результат достигается за счет использования гидроцилиндров в качестве ведущих звеньев раздельных механизмов регулирования положения подбарабанья и рамочной молотильно-сепарирующей решетки, например, одностороннего действия; каждая гидролиния управления гидроцилиндрами снабжена дросселем, а участки гидролиний, которые при опускании подбарабанья и рамочной решетки становятся сливными, в диапазоне между гидроцилиндрами и соответствующими дросселями снабжены отводами, которые соединены с золотниковым направляющим двухпозиционным гидрораспределителем, золотник которого установлен в фиксированной позиции, запирающей каждый из отводов при нормальном протекании технологического процесса в молотильно-сепарирующем устройстве, а при сбоях процесса золотник за счет его смещения занимает позицию, соединяющую оба отвода со сливной магистралью гидросистемы, причем при достижении подбарабаньем и рамочной решеткой крайнего нижнего положения золотник возвращается в позицию, запирающую отводы. Гидрораспределитель снабжен электромагнитным управлением, а дроссели в гидролиниях управления гидроцилиндрами выполнены настраиваемыми. Электромагнитное управление гидрораспределителя срабатывает от внешнего воздействия, включая сигналы от датчиков, фиксирующих допустимый уровень параметров нагружения элементов молотильно-сепарирующего устройства.
Заявляемое молотильно-сепарирующее устройство иллюстрируется следующими чертежами: фиг.1 - общий вид; фиг.2 - фрагмент гидросистемы комбайна, иллюстрирующий управление гидроцилиндрами положения подбарабанья и молотильно-сепарирующей решетки.
Заявляемая полезная модель - молотильно-сепарирующее устройство - содержит (фиг.1): бильный молотильный барабан 1, взаимодействующее с ним регулируемое прутково-планчатое подбарабанье 2, промежуточный битер 3, барабан-сепаратор 4 и расположенную под ним регулируемую рамочную молотильно-сепарирующей решетку 5, которые размещены в каркасе 6 молотилки комбайна. Молотильный барабан 1, промежуточный битер 3 и барабан-сепаратор 4 установлены в подшипниках (на чертеже не показаны), расположенных на боковинах 7 этого каркаса. Прутково-планчатое подбарабанье 2 снабжено пальцевой решеткой 8 с параллельными прутками 9, закрепленными на последней планке 10 подбарабанья 2, при этом прутки установлены с зазором к промежуточному битеру 3. Подбарабанье 2 посредством установленных на нем пальцев 11 может перемещаться в направляющих пазах 12 боковин 7 каркаса 6 с помощью механизма 13 регулировки ее положения относительно молотильного барабана 1. Этот механизм содержит вал 14, установленный поперек каркаса 6 в подшипниках скольжения 15, который с обеих сторон каркаса снабжен рычагами 16, на которых шарнирно установлены регулируемые по длине тяги 17 и которые своими противоположными концами шарнирно соединены с пальцами 11 подбарабанья. Вал 14 может разворачиваться вокруг своей оси и фиксироваться в положении, задаваемом гидроцилинром 18, который шарнирно закреплен на каркасе 6. Аналогичным образом выполнен механизм регулировки 19 рамочной молотильно-сепарирующей решетки 5, приводимый в действие и фиксируемый в своем заданном положении относительно барабана-сепаратора гидроцилиндром 19. Эта решетка может также перемещаться по направляющим пазам 20 боковины каркаса посредством соединенных с ней пальцев 21. Рамочная молотильно-сепарирующая решетка 5 содержит боковины 22, поперечные планки 23, дугообразные полосы 24, проходящие сквозь прямоугольные отверстия планок, и дугообразные прутки 25, продетые сквозь круглые отверстия в планках и закрепленные на крайних планках. Боковины, планки и дугообразные полосы сварены между собой, образуя рамку, которая вместе с прутками и образует молотильно-сепарирующую рабочую поверхность решетки, взаимодействующую с отдельно расположенными зубьями 26 на барабане-сепараторе. Зерноуборочный комбайн оборудован гидросистемой объемного гидропривода рабочих органов с разомкнутым потоком, фрагмент которой, а именно, управление гидроцилиндрами механизмов, регулирующих положение подбарабанья и молотильно-сепарирующей решетки заявляемого устройства, приведен на фиг.2. Эта гидросистема содержит нагнетательную магистраль 28, к которой подсоединена напорная линия 29, и сливную магистраль 30, к которой подсоединена сливная линия 31. Обе линии соединены с трехпозиционным четырехлинейным направляющим гидрораспределителем 32 с электромагнитным управлением и пружинным центрированием золотника. Выходные линии гидрораспределителя соединены с обратным клапаном 33, который соединен с линией управления 34 гидроцилиндром 18, входящим в состав механизма 13 изменения положения подбарабанья. Эта линия управления, в связи с необходимостью плавного медленного перемещения подбарабанья 2, при наличии в гидросистеме комбайна гидроцилиндров с большим объемом рабочих камер и высокой скоростью перемещения рабочей жидкости, требующих высокой производительности гидромотора, снабжена регулируемым дросселем 35. Система управления гидроцилиндром 20 выполнена аналогично описанной выше. К линиям управления 34 присоединены отводы 36, расположенные между каждым из гидроцилиндров 18 и 20 и дросселями 35 в каждой из линий их управления. Оба отвода присоединены к золотниковому направляющему двухпозиционному четырехлинейному гидрораспределителю 37 с золотником 38, управляемым электромагнитом одностороннего действия и пружиной возвратного действия. Сливные линии 39 гидрораспределителя присоединены к сливной магистрали.
Устройство работает следующим образом. Молотильный барабан 1 захватывает убираемый продукт, подаваемый к нему предшествующими рабочими органами, и протаскивает его по подбарабанью 2, установленному с зазором к барабану 1, величина которого выбирается в зависимости от убираемой культуры и состояния агрофона. Положение подбарабанья 2 относительно барабана 1 устанавливается с помощью механизма 13, ведущим звеном которого является гидроцилиндр 18. Равномерность зазора по ширине подбарабанья обеспечивается регулировкой тяг 17. При протаскивании продукта по подбарабанью 2 зерно вымолачивается из колосьев и сепарируется сквозь слой продукта и подбарабанье для последующей его обработки. Масса продукта, не прошедшая сквозь подбарабанье, направляется к промежуточному битеру 3, который препятствует возврату массы барабаном 1 и направляет ее с помощью пальцевой решетки 9 к барабану-сепаратору 4. При этом из-за разницы линейных скоростей барабана 1 и битера 3 масса дополнительно ворошится битером, что способствует более интенсивному выделению зерна сквозь пальцевую решетку. Барабан-сепаратор 4 протаскивает поступившую от промежуточного битера 3 массу по рамочной молотильно-сепарирующей решетке 5, где домолачиваются оставшиеся с зерном колоски, и продолжается сепарация зерна сквозь эту решетку. При этом интенсивность воздействия барабана-сепаратора 4 на массу значительно ниже, чем молотильного барабана 1 из-за его пониженной линейной скорости, увеличенных зазоров между ним и молотильно-сепарирующей решеткой 5, а также из-за наличия отдельно расположенных 27 пальцев на барабане-сепараторе 4. Такой режим необходим для снижения повреждение зерна молотильно-сепарирующим устройством в целом. При нормальном протекании процесса в заявляемом устройстве золотник 38 направляющего двухпозиционного гидрораспределителя 37 занимает позицию, изображенную на фиг.2, при которой запираются отводы 36, и регулирование положения подбарабанья 2 и молотильно-сепарирующей решетки 5 может производиться с помощью гидроцилиндров 18 и 20 независимо друг от друга. Управление каждым гидроцилиндром осуществляется трехпозиционным четырехлинейным направляющим гидрораспределителем 32 с электромагнитным управлением и пружинным центрированием золотника. На фиг.2 золотник находится в среднем положении, при котором управляющие линии 34 заперты, и подбарабанье 2 (или молотильно-сепарирующая решетка 5) находится в фиксированном положении. От сигнала оператора, находящегося в кабине, возбуждается одна из катушек гидрораспределителя, и его золотник перемещается в ту или другую сторону, связывая напорную 29 или сливную 31 линию с управляющей линией 34, в результате чего изменяется длина гидроцилиндра, и подбарабанье 2 (или молотильно-сепарирующая решетка 5) перемещается в ту или другую сторону. При прекращении поступления сигнала золотник под действием пружин возвращается в нейтральное положение, управляющая линия запирается, и положение подбарабанья 2 (или молотильно-сепарирующей решетки 5) фиксируется. При сбое технологического процесса в заявляемом устройстве из-за забивания барабана 1 или барабана-сепаратора 4, возрастания чрезмерной нагрузки на них, попадания камней или других посторонних предметов в результате поступления сигнала от оператора или от датчиков, фиксирующих допустимый уровень параметров нагружения элементов устройства, возбуждается катушка электромагнита золотникового направляющего двухпозиционного четырехлинейного гидрораспределителя 37, которая перемещает золотник 38 в положение, обеспечивающее соединение отводов 36 со сливной магистралью 31 через линии слива 39; при этом подбарабанье 2 и молотильно-сепарирующая решетка 5 опускаются, увеличивая проход для перемещения массы продукта и других посторонних предметов и обеспечивая этим высокую вероятность устранения забивания и снижения нагрузки на элементы устройства. При достижении подбарабаньем и молотильно-сепарирующей решеткой нижнего положения электрическая цепь питания катушки электромагнита размыкается, например, концевым выключателем, и золотник 38 возвращается пружиной в исходное положение, при котором гидрораспределители 32 могут снова раздельно регулировать положение подбарабанья 2 и молотильно-сепарирующей решетки 5.
Благодаря наличию указанных признаков появляется возможность снижения вероятности забивания молотильно-сепарирующего устройства комбайна, особенно при уборке культур в условиях сложного агрофона, снижается время очистки его от забивания, в результате чего повышается эксплуатационная производительность комбайна.