Жатка для очеса колоса зерновых культур

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для уборки зерновых колосовых культур, в частности семенников очесом на корню. Жатка может использоваться для оснащения зерноуборочных комбайнов.
Известны устройства для уборки зерновых культур методом очеса колоса с последующей доработкой очесанной массы в молотильном барабане комбайна и очисткой на решетах / патент РФ №2306691, МПК A01D 41/08, Устройство для очеса зерна на корню /. Очесывающие устройства подобного типа по конструкции сложны, энергоемки и не исключают потери зерна в виде недоочеса колоса. После прохода очесывающего агрегата стебли растений без колоса остаются в почве, необходимы дополнительные затраты на их уборку.
Известно устройство для очеса колоса на корню барабанного типа, которая кроме очеса колоса производит срез стеблей / Патент №2420944 (RU), МПК A01D 41/08. Жатка - очесыватель колоса /. По совокупности общих существенных признаков техническое решение / Патент №2420944 (RU), МПК A01D 41/08. Жатка-очесыватель колоса / принято за прототип.
Жатка-очесыватель колоса, содержит транспортер и шнек, на раме жатки-очесывателя установлен очесывающий аппарат в виде барабана с лопастями, на каждой из которых закреплена зубовая гребенка по форме сектора окружности с вогнутой поверхностью и с возможностью изменения положения относительно стеблестоя растений, причем с одной стороны гребенки нарезаны зубья, а другая служит ловушкой очеса колоса, зубья срезаны на конус, образуя входное русло для захода стеблей растений в промежуток между зубьями, размеры которого находятся в пределах толщины стебля у основания колоса, причем барабан вращается навстречу растениям по часовой стрелке с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной поверхности почвы, а скорость вращения барабана пропорциональна скорости поступательного движения комбайна. На раме жатки-очесывателя также закреплен режущий аппарат с возможностью перемещения в вертикальной плоскости.
Недостатками известной жатки-очесывателя колоса (прототипа) является: высокая энергопотребляемость технологического процесса очесывания колоса, повышенная степень травмируемости зерна, что недопустимо для семенников.
Указанные недостатки обусловлены тем, что при поступательном движении комбайна, вращение очесывающего ротора направлено навстречу растениям по часовой стрелке, зубья гребенки вращающегося ротора прочесывают растения снизу вверх, и отрывают колоски от стеблей. При этом продолжительность взаимодействия зубьев гребенки с очесываемыми растениями по углу поворота барабана (угол очеса) составляет 90°-160°. Имеет место забивание межзубового пространства гребенки колосьями и наматывание растений на барабан. Расположение режущего аппарата вне зоны очеса - за шнеком (см. Фиг. 1 в описании конструкции устройства) создает дополнительное внешнее сопротивление передвижению жатки от сил трения между очесанными стеблями и днищем корпуса жатки. Коме того срезанные очесанные стебли остаются вне жатки - на поле. Недостаток соломистой массы в очесанном зерновом ворохе вызывает повышенную травмируемость зерна при его перемещении через технологические механизмы комбайна к обмолачивающему барабану и в процессе обмолота.
Технической задачей полезной модели является совершенствование конструкции жатки для очеса колоса зерновых культур с целью уменьшения энергоемкости технологического процесса очесывания колоса, понижение степени травмируемости зерна при уборке.
Указанная задача решается тем, что жатка для очеса колоса зерновых культу содержит шнек, транспортер, режущий аппарат, раму на которой установлен очесывающий аппарат в виде барабана на котором закреплены гребенки, при этом гребенки закреплены непосредственно на барабане, а зубья гребенки в плоскости вращения имеют форму логарифмической спирали и треугольное сечение с острым углом вершины, обращенной к очесываемым стеблям, причем барабан вращается против движения часовой стрелки, а режущий аппарат расположен перед шнеком, на расстоянии от оси вращения барабана равном одной трети диаметра барабана.
Общими признаками жатки-очесывателя колоса - прототипа, совпадающими с признаками предлагаемой жатки для очеса колоса зерновых культу наличие шнека, транспортера, режущего аппарата, рамы на которой установлен очесывающий аппарат в виде барабана на котором закреплены гребенки.
Отличительными признаками жатки для очеса колоса зерновых культу от жатки-очесывателя колоса - прототипа является то, что гребенки закреплены непосредственно на барабане, а зубья гребенки в плоскости вращения имеют форму логарифмической спирали и треугольное сечение с острым углом вершины, обращенной к очесываемым стеблям, причем барабан вращается против движения часовой стрелки, а режущий аппарат расположен перед шнеком, на расстоянии от оси вращения барабана равном одной трети диаметра барабана.
Совокупность существенных признаков полезной модели обеспечивает устранение недостатков прототипа, является необходимым и достаточным условием для достижения технического результата - уменьшения энергоемкости технологического процесса очесывания колоса, понижение степень травмируемости зерна при уборке.
Сущность полезной модели поясняется графическим материалом, где на Фиг. 1 показана в поперечном разрезе схема жатки для очеса колоса зерновых культу, на Фиг. 2 показана зубчатая гребенка очесывающего барабана, на Фиг. 3, с помощью сечения А-А, показан вид сбоку зуба гребенки, его форма, на Фиг. 4 показаны сечения Б-Б, В-В, Г-Г зуба гребенки, характеризующие ее форму.
6
На фигурах приняты следующие обозначения: 1 - рама жатки; 2 - корпус жатки; 3 - воздухопроходной проемом в корпусе; 4 - сетчатое ограждение; 5 - дефлектор; 6 - отбойный щиток; 7 - шнек; 8 - транспортер; 9 - режущий аппарат; 10 - барабан; 11 - гребенки; 12 - зубья гребенок; 13 - сечения зубьев гребенок; 14 - скругление вершины сечения зуба; 15 - плоский участок зуба гребенки; 16 - наклонная камера; β - угол при вершине сечения зуба; D - диаметр очесывающего барабана.
Жатка для очеса колоса зерновых культу содержит раму 1, корпус 2 с воздухопроходным проемом 3 с сетчатым ограждением 4 и дефлектором 5, отбойный щиток 6 выполненный из эластичного материала, шнек 7, транспортер 8, режущий аппарат 9, на раме 1 установлен очесывающий аппарат в виде барабана 10, вращающийся против движения часовой стрелки от внешнего привода, например от двигателя комбайна (на схеме Фиг. 1 не показан). На барабане 10, непосредственно на его стенке, закреплены зубчатые гребенки 11, а зубья 12 гребенки 11 в плоскости вращения имеют форму логарифмической спирали и треугольное сечение 13 с острым углом β скругленной вершины 14, обращенной к очесываемым стеблям. Режущий аппарат 8 расположен в зоне очеса колосьев, перед шнеком 6, на расстоянии от оси вращения барабана 9 равном трети диаметра барабана 9.
Жатка для очеса колоса зерновых культур работает следующим образом. При поступательном движении жатки в составе уборочного агрегата дефлектор 5 направляет колосья к вращающемуся барабану 10, гребенки 11 которого зубьями 12 входят в контакт со стеблями колоса и наклоняют колосья в сторону шнека. Изогнутость зубьев 12 гребенки 11 в форме логарифмической спирали, а также острый угол β вершины сечения 13 зубьев 12 и скругление 14 ее кромки обеспечивает плавность и минимальное сопротивление перемещения гребенки 11 относительно стеблей колосьев до момента полного очеса колосков.
Угол очеса при данной кинематики процесса очесывания колоса, а именно при вращении барабана в сторону противоположную движения часовой стрелки, как показал графоаналитический анализ процесса взаимодействия зубьев гребенки с очесываемыми растениями, составляет 57°-90° (в зависимости от высоты колоса).
Продолжительность взаимодействия зубьев гребенки с очесываемыми растениями при данной схеме очеса по углу поворота барабана (угол очеса) составляет 57°-90°. Полный очес колосков завершается участком 15 зубьев 12, динамическим воздействием которого очесанная зерновая масса забрасывается в ложе шнека 7, а отклонившиеся фрагменты возвращаются туда же эластичным отбойным щитом 6. Далее очесанная зерновая масса шнеком 7, а затем транспортером 8 по наклонной камере 16 перемещается к обмолачивающему устройству комбайна.
Режущий аппарат расположен перед шнеком, на расстоянии от оси вращения барабана равном одной трети диаметра барабана. Это обеспечивает последовательно быстрый срез стеблей после очеса с них колосков и предотвращает попадание колосьев под днище корпуса жатки, т.е. устраняет трение колосьев о днище, а также исключается наматывание колосьев на барабан и соответственно не возникает дополнительное сопротивление движению уборочного агрегата. Срезанные стебли, за счет движения комбайна, перемещаются в ложе шнека, где перемешиваются с очесанным зерновым ворохом и служат для зерна защитной от травмирования подушкой при его перемещении через технологические механизмы комбайна к обмолачивающему барабану и в процессе обмолота, что значительно снижает степень травмируемости зерен.
Технико-экономические преимущество жатки для очеса колоса зерновых культу, которая заявляется, по сравнению с ближайшим аналогом состоит в уменьшении энергопотребляемости технологического процесса очесывания колоса - за счет уменьшения угла очеса, как показал графо-аналитический анализ процесса взаимодействия зубьев гребенки с очесываемыми растениями, до 57°-90° (в зависимости от высоты колоса), путем изменения кинематики процесса очесывания колоса, а именно изменением направления вращения барабана в сторону противоположную движения часовой стрелки; за счет уменьшения рабочего сопротивления взаимодействия зубчатых гребенок с колосовой массой при очесе, так как зубья гребенки в плоскости вращения имеют форму логарифмической спирали и треугольное сечение с острым углом вершины; за счет изменения расположения режущего аппарата, а именно перед шнеком, что устраняет трение колосьев о днище корпуса жатки, а также исключается наматывание колосьев на барабан и соответственно не возникает дополнительное сопротивление движению уборочного агрегата. В предлагаемой модели жатки понижена степень травмируемости зерна при уборке за счет размещения режущего аппарата на границе с зоной очеса.