УБОРОЧНАЯ МАШИНА С СИСТЕМОЙ ОЧИСТКИ, ИМЕЮЩЕЙ РАННИЙ ВЫПУСК ЧИСТОГО ЗЕРНА
HARVESTER WITH CLEANING SYSTEM, HAVING EARLY OUTLET OF CLEAN GRAIN

[0001] В данной заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке на патента США № 61/575486, поданной 22 августа 2011 года.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0002] Настоящее изобретение, в общем, относится к зерноуборочной машине, а более конкретно к машине, имеющей систему очистки с устройством раннего выпуска чистого зерна для удаления зерна из очищаемого потока, для эффективного увеличения способности очистки без увеличения площади или размера сит системы очистки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0003] Раскрытие предварительной заявки на патент США № 61/575486, поданной 22 августа 2011 года, включено сюда во всей своей полноте путем ссылки.
[0004] Как правило, покупатели и операторы уборочных машин хотят от своих уборочных машин увеличенной емкости и производительности. Однако конфигурации шасси ограничивают площадь, доступную для увеличения размера чистящего сита. Увеличение ширины обычно является самым легким способом увеличения размера сита. Однако многие органы власти ограничивают общую ширину и массу транспортных средств, что накладывает ограничение на степень возможного увеличения. Также ограничением является стоимость без изменения мощности силовой передачи.
[0005] Еще одно средство для увеличения производительности состоит в уменьшении материала, не являющегося зерном или MOG, который достигает системы очистки, называемой предварительное разделение. Однако данный подход имеет ограничение для некоторых зерновых и условий уборки, например, наиболее эффективно, когда разница между предельной скоростью зерна и предельной скоростью MOG является наибольшей. Еще одно ограничение состоит в том, что повышение предварительного разделения увеличивает пространство, требующееся для данного процесса, и данное пространство должно поступать от других систем, таких как система обмолота или разделения для отделения зерна от большего MOG.
[0006] Система очистки уборочного комбайна обычно содержит по меньшей мере один вентилятор, выполненный с возможностью направления потока воздуха вверх и назад через по меньшей мере два сита, движущиеся возвратно-поступательно по меньшей мере в одной плоскости передвижения. Данная общая конфигурация предоставляет провеивающее действие для механического и пневматического отделения менее плотного MOG от более плотного зерна. Более конкретно многие известные уборочные машины используют вентилятор и разделяющие трубопроводы для направления потока воздуха через передний трубопровод предварительной очистки в область каскадирования зерна, имеющую первое или предварительное сито для удаления некоторой части MOG, и через второй или задний трубопровод в главные чистящие сита, включая первое или верхнее сито или мякинное сито, и второе или нижнее чистящее сито, через которое все чистое зерно проходит по пути на транспортер чистого зерна, который переносит очищенное зерно в накопительный резервуар или другой контейнер.
[0007] Ведется поиск способа увеличения способности управления зерном для известных конфигураций системы очистки, который не требует пространства от других систем, не увеличивает значительно размер системы очистки и преодолевает один или более недостатков и ограничений, изложенных выше.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0008] Раскрыта зерноуборочная машина, имеющая устройство выпуска чистого зерна, которая предоставляет повышенную способность управления зерном для известных конфигураций систем очистки, не требует или требует только минимальное пространство от других систем, не увеличивает значительно размер системы очистки и преодолевает один или более недостатков и ограничений, изложенных выше.
[0009] Согласно предпочтительному аспекту изобретения зерноуборочная машина будет иметь систему обмолота, выполненную с возможностью отделения зерна, убираемого уборочной машиной, от растительных остатков и направления потока зерна в систему очистки, расположенную внутри уборочной машины, содержащую по меньшей мере два сита, установленные и выполненные с возможностью последовательной очистки зерна. По меньшей мере одно место или область первого из сит будет адекватно очищать зерно, не требуя дополнительного прохода через второе из сит и очистки с его помощью. Устройство выпуска чистого зерна установлено и выполнено с возможностью приема всего или части адекватно очищенного зерна из первого из сит и выпуска принятой части очищенного зерна из системы очистки. Устройство выпуска может быть пассивным и перемещать принятое очищенное зерно только за счет силы тяжести, или может быть полностью или частично активным с использованием механизированного устройства для транспортировки некоторой части или всего зерна.
[0010] Два вовлеченных сита могут включать предварительное сито и мякинное или верхнее сито, или мякинное сито и нижнее чистящее сито, как необходимо или требуется для конкретной заявки, и соответственно не ограничены первым ситом системы очистки. Также может быть использовано более чем одно устройство выпуска зерна, в подходящих требуемых местоположениях относительно системы очистки, как необходимо или требуется для конкретной заявки. В качестве неограничивающего примера, дополнительные устройства выпуска могут быть использованы в различных местоположениях между одними и теми же ситами; или устройства выпуска могут быть использованы между различными ситами, например, между предварительным ситом и мякинным или верхним ситом, и между мякинным ситом и нижним чистящим ситом, как необходимо или требуется для достижения выпуска требуемого чистого зерна для конкретной заявки.
[0011] Согласно еще одному предпочтительному аспекту изобретения система очистки содержит по меньшей мере один вентилятор, сконфигурированный и выполненный с возможностью направления потока воздуха через сита и через пространство между ситами, при этом устройство выпуска зерна расположено в местоположении выше по ходу движения в данном пространстве или перед ним. Было обнаружено, что это является преимуществом для более хорошего результата очистки, так как это увеличивает концентрацию воздушного потока в более дальних по ходу движения областях сит, то есть больше назад вдоль сит для большинства вариантов применения.
[0012] Согласно еще одному предпочтительному аспекту изобретения уборочная машина имеет систему приема чистого зерна, расположенную и выполненную с возможностью приема потока зерна, очищенного с помощью последнего из сит последовательности, при этом устройство выпуска выполнено с возможностью направления выпущенного зерна в систему приема чистого зерна. Более предпочтительно, система приема чистого зерна содержит транспортер чистого зерна, а устройство выпуска помещает выпущенное зерно на транспортер чистого зерна, в местоположении, не являющемся местом входа зерна, очищенного с помощью последнего из сит, предпочтительно дальше по ходу движения от данного местоположения, чтобы избежать перегрузки системы приема чистого зерна.
[0013] Активная или механизированная функция транспортировки или перемещения зерна устройства выпуска, если используется, может содержать транспортер, например, один или более из спирального шнекового, ленточного, пневматического или другого типа транспортера, сконфигурированного и выполненного с возможностью выпуска зерна с требуемой скоростью и объемом для конкретного варианта применения. Затем гравитационный или другой транспортер или транспортеры могут быть использованы для транспортировки выпущенного зерна в требуемое местоположение, например, в систему приема чистого зерна, резервуар для чистого зерна или отдельное устройство, такое как сопровождающий прицеп, тележка для хранения зерна и тому подобное.
[0014] В качестве преимущества, было обнаружено, что производительность и пропускная способность системы очистки увеличивается приблизительно на количество выпущенного зерна, что эффективно увеличивает емкость системы очистки приблизительно на данное количество. В качестве преимущества раннего выпуска или удаления чистого зерна из потока между ситами в местоположении, находящемся выше в воздушном потоке, область сита ниже устройства принимает меньше зерна и является менее насыщенной, а область сит после устройства выпуска имеет менее затрудненный воздушный поток для того, чтобы улучшить очистку и способность воздушного потока уносить более легкие MOG.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0015] ФИГ. 1 представляет собой вид сбоку типичной зерноуборочной машины, содержащей устройство выпуска чистого зерна согласно изобретению;
[0016] ФИГ. 2 представляет собой упрощенный частичный внутренний вид сбоку типичной системы обмолота и системы очистки предшествующего уровня техники для уборочной машины, такой как показана на ФИГ. 1, показанной без устройства выпуска чистого зерна, со стрелками, показывающими работу систем предшествующего уровня техники;
[0017] ФИГ. 3 представляет собой увеличенный упрощенный частичный вид сбоку систем предшествующего уровня техники по ФИГ. 2 со стрелками, показывающими их работу;
[0018] ФИГ. 4 представляет собой увеличенный упрощенный частичный внутренний вид сбоку устройства ФИГ.2 предшествующего уровня техники, показывающий зерно и MOG, со стрелками, иллюстрирующими работу;
[0019] ФИГ. 5 представляет собой увеличенный схематичный вид с торца систем предшествующего уровня техники по ФИГ. 2 со стрелками, иллюстрирующими их работу;
[0020] ФИГ. 6 представляет собой упрощенный частичный внутренний вид сбоку системы обмолота и системы очистки уборочной машины по ФИГ. 1 с устройством выпуска чистого зерна и стрелками, показывающими его работу;
[0021] ФИГ. 7 представляет собой увеличенный упрощенный частичный вид сбоку систем ФИГ. 6 со стрелками, показывающими их работу; а
[0022] ФИГ. 8 представляет собой увеличенный схематичный вид с торца систем по ФИГ. 6 со стрелками, иллюстрирующими работу.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0023] Далее со ссылкой на чертежи показан типичный уборочный комбайн 20, содержащий устройство 22 выпуска чистого зерна, сконструированное и действующее согласно представленному изобретению. Не относящиеся к изобретению аспекты уборочного комбайна 20 относятся к общепринятой уборочной машине 20 с хорошо известной конструкцией и функционированием, являющимися типичными для широкого множества уборочных комбайнов для зерновых, таких как, но не ограничиваясь, пшеница и другие злаковые, кукуруза и бобовые, такие как соя. В целом, уборочная машина 20 представляет собой самоходное транспортное средство, имеющее передний конец 24, несущий жатку 26, срезающую сельскохозяйственную культуру, выполненную с возможностью срезания растений с земли по мере того, как уборочная машина 20 движется в направлении вперед, как обозначено стрелкой F. Жатка 26 сконфигурирована и выполнена с возможностью подбора срезанных сельскохозяйственных культур и направления их в приемный транспортер 28 уборочной машины. Затем приемный транспортер 28 перемещает срезанные сельскохозяйственные культуры в систему 30 обмолота внутри корпуса 32 уборочной машины 20.
[0024] Также со ссылкой на ФИГ. 2, которая показывает уборочную машину 20 в конфигурации предшествующего уровня техники для иллюстрации работы без устройства 22 выпуска чистого зерна изобретения, система 30 обмолота выполнена и действует хорошо известным образом для отделения зерен сельскохозяйственной культуры от другого растительного материала или MOG. По существу, система 30 обмолота функционирует, создавая ворох убираемого материала и пропуская его через узкий зазор между вращающимся ротором 34 и перфорированным подбарабаньем 36 для обмолота или отделения зерен от более крупных элементов MOG, таких как черешки, стебли, листья, пленки и фрагменты растений, так что поток зерна будет высвобождаться из системы 30 через отверстия подбарабанья 36, как в целом обозначено стрелками G на нескольких фигурах. Данный поток зерна G будет содержать некоторое количество небольших элементов MOG, который необходимо очищать от зерна с помощью системы 38 очистки, также расположенной внутри корпуса 32 в общем под системой 30 обмолота. Здесь, следует отметить, что уборочная машина 20 изображена в виде машины большой емкости, выполненной с возможностью управления максимальной пропускной способностью зерна.
[0025] Также со ссылкой на фиг. 3-5, которые также показывают уборочную машину 20 в конфигурации предшествующего уровня техники без устройства 22 выпуска чистого зерна, поток зерна G под действием силы тяжести будет падать из системы 30 обмолота в систему 38 очистки. Система 38 очистки имеет по меньшей мере два сита, выполненных с возможностью очистки оставшихся примесей, а именно более маленьких элементов или частиц MOG, обозначенных стрелками M, из потока зерна G и направления очищенного зерна, обозначенного стрелками CG, в систему 40 приема чистого зерна, расположенную под системой 38 очистки для накапливания и направления в резервуар для чистого зерна или другое место.
[0026] Уборочная машина 20 содержит очистной вентилятор 42, расположенный впереди и под системой 38 очистки, сконфигурированной и выполненной с возможностью генерирования и направления потока воздуха, обозначенного стрелками AF, вверх и назад в систему 38 очистки для переноса MOG M назад из корпуса 32. Здесь, как типично для более больших уборочных машин, система 38 очистки изображена в виде последовательной конфигурации из трех сит, включая самое верхнее предварительное сито 44, верхнее или мякинное сито 46 и нижнее чистящее сито 48. Сита 44, 46 и 48 расположены в нисходящей последовательности, так что поток зерна G будет проходить сперва на предварительное сито 44, которое будет способно просеивать и очищать по меньшей мере часть зерна, которое будет падать в направлении передней области чистящего сита 48. Если объем зерна большой, дополнительное зерно будет проходить поверх заднего конца сита 44 и падать в мякинное сито 46 для очистки данным ситом, эффективно обходя сито 44. Затем зерно, очищенное ситом 44 и/или ситом 46, будет падать в сито 48 для дальнейшей очистки. После прохождения и очистки по меньшей мере через два сита поток очищенного зерна, обозначенный стрелками CG, будет проходить в систему 40 приема чистого зерна.
[0027] По причине большой емкости, длины и переднего положения системы 30 обмолота лоток 50 перемещения зерна расположен под и в целом по длине системы обмолота для приема части потока G и передачи его в самое верхнее предварительное сито 44. Также мякинное сито 46 и чистящее сито 48 не выровнены полностью вертикально, и соответственно второй лоток 52 перемещения зерна расположен под передним концом предварительного сита 44 для захвата части потока зерна из данного сита и направления его на чистящее сито 48, обходя мякинное сито 46.
[0028] Для осуществления чистящего действия сит 44, 46 и 48 и транспортирующего действия переносящих лотков 50 и 52 каждый из них движется возвратно-поступательно, в данном случае в направлениях вперед и назад, хорошо известным образом с использованием подходящего механизма, такого как устройство 54 со встряхивающим движением на ФИГ. 5. Также каждое из сит хорошо известным образом содержит отверстия, обеспечивающие возможность прохода через него воздуха вверх, а зерна - вниз также хорошо известным образом. Путь 56 воздушного потока внутри корпуса 32 продолжается от вентилятора 42 в сита и заключается в трубопроводных поверхностях 58 для предоставления воздушного потока вверх через сита, а также поверх верхних частей сит для выноса MOG хорошо известным образом. В пути 56 расположен второй лоток 52 перемещения зерна.
[0029] Во время работы, как лучше всего проиллюстрировано на ФИГ. 4, наблюдается, что предварительное сито 44 может адекватно очищать зерно таким образом, чтобы дополнительная очистка с помощью второго сита не являлась необходимой. Также было обнаружено, что область системы 44 приема чистого зерна непосредственно под передними областями сит может становиться перегруженной зерном, так что некоторая часть зерна может нежелательно проходить вниз по нижней поверхности 58 трубопровода с повреждением и/или потерей. Соответственно, было бы преимуществом иметь возможность удаления или выпуска некоторой части зерна, очищенного в более передней области системы очистки, например, на предварительном сите 44, для уменьшения нагрузки на другие области и посредством этого увеличения емкости других областей для управления и очистки зерна, а также снижения возможности перегрузки системы приема чистого зерна и в результате потери зерна за счет перемещения в очистной вентилятор.
[0030] Снова со ссылкой на ФИГ. 1, а также на фиг. 6, 7 и 8 устройство 22 выпуска чистого зерна изобретения предоставляет необходимые возможности и преодолевает только что упомянутые проблемы за счет добавления возможности перемещения или выпуска зерна, очищенного раннее в процессе очистки. Здесь, для проиллюстрированной конфигурации уборочной машины, было обнаружено, что помещение устройства 22 ниже передней области предварительного сита 44 является предпочтительным расположением и обеспечивает возможность выпуска из системы очистки в другое место адекватно очищенного зерна. Также в данном документе устройство 22 выполнено в виде активного или механизированного устройства, содержащего спиральный шнек 60, вращающийся с помощью привода 62, которым при необходимости может быть, например, ремень, цепь, вал или привод двигателя. Шнек 60 расположен в обращенном вверх лотке или желобе 64, который продолжается в боковом направлении по ширине сита 44 и в данном варианте осуществления приблизительно на одну треть его длины для приема зерна, очищенного с помощью передней области данного сита, позволяя в то же время оставшемуся зерну проходить на другое сито для дальнейшей очистки. Устройство 22 дополнительно продолжается в боковом направлении за пределы сита 44, как обозначено областью 66, по направленному вниз пути или спуску 68, соединенному с системой 40 приема чистого зерна. Шнек 60 выполнен с возможностью перемещения чистого зерна, которое падает в желоб 64, в область 66, где оно будет падать под действием силы тяжести в систему 40 приема чистого зерна.
[0031] Изучая ФИГ. 8 в отношении системы 40 приема чистого зерна, чистое зерно из системы 38 очистки будет падать в первую область 70 системы 40 непосредственно под ситами системы 38 очистки. В отличие от этого можно видеть, что спуск 68 доставляет зерно, выпущенное устройством 22, во второй области 72 до области 70 в направлении потока системы 40. Это является преимуществом, так как это помогает избегать перегрузки системы 40 в области 70 и сопровождающих проблем потери и повреждения зерна. В данном случае система 40 приема чистого зерна содержит спиральный шнек 74, расположенный в обращенном вверх желобе 76, хотя может быть использована другая конструкция транспортера, такая как ленточная или пневматическая система. Система 40 дополнительно содержит элеватор 78 чистого зерна для приема чистого зерна из шнека 74 и переноса его в резервуар 80 для зерна (ФИГ. 1). В качестве еще одного преимущества следует понимать, что выпуск согласно изобретению может быть связан с любой комбинацией сит системы очистки.
[0032] В качестве еще одного преимущества изобретения можно видеть, что устройство 22 выпуска замещает лоток 52 переноса зерна и служит для расщепления воздушного потока AF в предпочтительном, более концентрированном потоке в предварительное сито 44 и сита 46 и 48 для облегчения требуемой чистящей способности сит.
[0033] В свете всего упомянутого выше специалистам в данной области соответственно следует понимать, что было показано и описано новое устройство раннего выпуска чистого зерна, которое предоставляет требуемые возможности и преодолевает известные проблемы и недостатки, которые изложены выше. Однако также следует понимать, что в пределах принципов и объема правовых притязаний изобретения, возможны и предполагаются многие изменения, в том числе в деталях, материалах и расположениях частей, которые были описаны и проиллюстрированы для объяснения сути изобретения. Соответственно, несмотря на то что вышеупомянутое описание и обсуждение направлено на некоторые предпочтительные варианты осуществления или элементы изобретения, также следует понимать, что концепции изобретения, которое основано на вышеупомянутом описании и обсуждении, могут быть легко включены или использованы в других вариантах осуществления и конструкциях без выхода за пределы объема правовых притязаний изобретения. Соответственно, следующая формула изобретения предназначена для защиты изобретения в широком смысле, а также в конкретном показанном виде, и все изменения, модификации, варианты и другие варианты применения и использования, которые не выходят за рамки сущности и объема правовых притязаний изобретения, считаются охваченными изобретением, которое ограничено только формулой изобретения, которая следует далее.