КОМБАЙН

Заявляемая полезная модель относится преимущественно к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к сельскохозяйственным комбайнам, а конкретно, к воздухозаборникам двигателей внутреннего сгорания комбайнов.
Известен комбайн [1], в котором капот двигателя является воздухозаборником, на который из-за большой площади поверхности забора воздуха не налипают растительные остатки.
Известен комбайн [2], в котором кожух воздухозаборника выполнен перфорированным, коробчатой формы, внутри которого расположены две шторки, перекрывающие поток воздуха, создаваемый вентилятором.
Недостатком вышеназванных технических решений является низкая пропускная способность воздухозаборников, которая не может обеспечить потребность в воздухе современных двигателей внутреннего сгорания.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является транспортное средство (варианты) с узлом двигателя внутреннего сгорания [3], содержащее воздухозаборник с впускным отверстием, расположенным вблизи верхней поверхности кузова транспортного средства и обращенным в направлении вверх, причем воздухозаборник выполнен с возможностью поворота между первым, закрытым, транспортировочным, положением и вторым, открытым, рабочим, положением для направления воздуха в моторный отсек, когда воздухозаборник находится в открытом, рабочем, положении. При этом воздухозаборник расположен, в основном, вертикально и образует стенку с наружной стороны транспортного средства как в открытом, рабочем, положении, так и в закрытом положении. Воздухозаборник имеет, в основном, L-образный канал движения потока воздуха, проходящий от впускного отверстия к барабанному фильтру и изменяющий вертикальное направление воздуха (сверху вниз) на горизонтальное направление.
Указанный прототип имеет недостаток, состоящий в том, что L-образный канал движения потока воздуха создает динамическое сопротивление потоку, необходимому для работы двигателя, что влечет за собой дополнительные энергозатраты.
Задача полезной модели - снижение динамического сопротивления потоку воздуха, необходимого для работы двигателя, и уменьшение энергозатрат.
Технический результат достигается за счет того, что в комбайне, содержащем остов машины, двигатель внутреннего сгорания, размещенный в моторном отсеке комбайна, и ряд панелей кузова, окружающих комбайн с боковых сторон и сзади, включая заднюю панель, панель левой стороны, панель правой стороны, расположенную рядом с моторным отсеком и имеющую вырез, в котором размещен барабанный фильтр и кожух воздухозаборника, канал движения потока воздуха выполнен комбинированным, т.е. частично L-образным и частично прямолинейным. L-образный поток воздуха организуют за счет перекрытия кожухом воздухозаборника той части барабанного фильтра, где организован отбор воздуха для сжигания топлива (работы двигателя). Отбор воздуха для сжигания топлива осуществляется посредством установки, расположенного между барабанным фильтром и блоком радиаторов, дополнительного щитка, переходящего в воздуховод, подводящий поток воздуха к фильтру тонкой очистки воздуха. При этом остальной поток воздуха проходит преимущественно прямолинейно, и часть барабанного фильтра, где организован отбор воздуха для охлаждения радиатора, остается открытой или снабжена защитным кожухом, выполненным частично сетчатым и/или частично перфорированным, и дополнительно снабжена устройством ручного и/или автоматического управления, которое периодически, автоматически, в зависимости от уровня ее (части барабанного фильтра) засоренности, или при помощи ручного управления отсекает воздушный поток от сетчатой и/или перфорированной или частично сетчатой и частично перфорированной внешней поверхности кожуха.
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами:
фиг.1 - конструкция заявляемого устройства, вид сбоку;
фиг.2 - фрагмент сечения воздуховода;
фиг.3 - конструкция заявляемого устройства, вид три четверти сзади со схематично показанными потоками воздуха;
фиг.4 - воздухозаборник, вид сбоку;
фиг.5 - воздухозаборник, вид сбоку (вариант);
фиг.6 - воздухозаборник, вид сбоку (вариант).
Конструкция заявляемого устройства включает в себя следующие элементы (фиг.1-6): 1 - комбайн; 2 - остов; 3 - моторный отсек; 4 - задняя панель левой стороны корпуса комбайна; 5 - задняя панель правой стороны корпуса комбайна; 6 - вырез в корпусе для размещения воздухозаборника; 7 - фильтр барабанного типа; 8 - кожух воздухозаборника; 9 - воздуховод фильтра тонкой очистки воздуха (не показан); 10 - щиток отвода воздуха к воздуховоду.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Механическая энергия для работы комбайна 1 обеспечивается посредством двигателя внутреннего сгорания (на фиг.1-6 не показан), размещенного в моторном отсеке 3. Комбайн 1 имеет ряд панелей кузова, окружающих его с боковых сторон и сзади, панель 5 правой стороны, расположенную рядом с участком моторного отсека 3 и имеющую вырез 6, в котором размещен фильтр барабанного типа 7, используемый для фильтрации воздуха, всасываемого в моторный отсек 3 и защищающий двигатель комбайна от попадания крупных растительных остатков. Установка кожуха воздухозаборника 8 обеспечивает движение потока воздуха, направленного на входе в корпус комбайна преимущественно сверху вниз, а затем - в сторону двигателя и дополнительно установленного щитка отвода воздуха 10 к воздуховоду, образуя L-образный поток воздуха; следствием этого является снижение нагрузки на фильтр тонкой очистки воздуха двигателя за счет уменьшения количества мелкодисперсных частиц, которые отфильтровываются из поступающего воздуха посредством фильтра тонкой очистки, а через часть барабанного фильтра 7, незакрытую кожухом воздухозаборника 8, проходит, с минимальным сопротивлением, прямолинейный поток, обеспечивающий минимизацию энергозатрат по сравнению с прототипом. На фиг.3 изображены панель 5 правой стороны корпуса комбайна 1, вырез в корпусе для размещения воздухозаборника 6, фильтр барабанного типа 7, кожух воздухозаборника 8, воздуховод 9 фильтра тонкой очистки воздуха (не показан) и щиток отвода воздуха 10 к воздуховоду. Показанный на фиг.4 кожух воздухозаборника 8 выполнен частично перфорированным в части, удаленной от щитка отвода воздуха 10 к воздуховоду. Показанный на фиг.5 кожух воздухозаборника 8 выполнен частично сетчатым в части, удаленной от щитка отвода воздуха 10 к воздуховоду (вариант). Изображенные на фиг.4, 5 кожухи воздухозаборника имеют оптимальное проходное сечение, вызывающее боковой поток воздуха, скорость которого меньше скорости движения («витания») частиц растительных остатков, что позволяет снизить частоту вращения барабанного фильтра. Увеличение скорости выше оптимальных значений (при которых не происходит налипания растительных остатков на сетку и/или перфорацию, защищающую воздухозаборник) за счет бокового ветра или иных факторов может приводить к зависанию растительных остатков в области перфорированной или сетчатой части кожуха воздухозаборника 8. Устранение зависших остатков может происходить самостоятельно, например, при снижении частоты вращения коленчатого вала во время проведения каких-либо маневров, или при помощи установки дополнительного устройства, выполненного в виде жалюзи (на фиг.2 не показаны) и управляемого вручную или автоматически, в зависимости от уровня засоренности внешней поверхности кожуха.
Устранение растительных остатков с боковых поверхностей кожуха при помощи жалюзи в ручном режиме происходит следующим образом. В рабочем состоянии жалюзи открыты и создают минимальное динамическое сопротивление проходящему потоку воздуха. При этом скорость бокового потока, несколько превышающая скорость движения («витания») растительных остатков вызывает их налипание на перфорированные поверхности кожуха. Оператор, визуально (путем наблюдения в зеркало заднего вида), оценив уровень засоренности (объем налипших остатков), при помощи дистанционного привода (механического, электрического, гидравлического или иного) временно закрывает жалюзи, что способствует удалению налипших растительных остатков с поверхностей кожуха.
Устранение растительных остатков с поверхностей кожуха в автоматическом режиме осуществляется при помощи дополнительно введенного в конструкцию таймера, включающего привод жалюзи периодически, через заранее заданные интервалы времени, или при помощи датчика (вакуумного, оптического, ультразвукового или какого-либо иного), фиксирующего уменьшение потока поступающего воздуха или некоторый критический объем зависших растительных остатков и включающего, при необходимости, привод жалюзи в зависимости от уровня засоренности внешней поверхности кожуха.
Заявляемая полезная модель может быть использована на любом типе сельскохозяйственной машины: зерноуборочных (как на аксиально-роторных, так и с тангенциальными молотильными барабанами) и кормоуборочных комбайнах, сельскохозяйственных тракторах, - а также может найти применение в лесохозяйственном оборудовании и т.д., т.е. на любых уборочных машинах, работающих в условиях запыленности и засоренности воздуха твердыми фрагментами растительного происхождения.
Применение воздухозаборника с оптимальным сочетанием вертикального (чистого, обеспечивающего работу двигателя) и горизонтального (запыленного, обеспечивающего охлаждение двигателя) потоков всасываемого воздуха для обеспечения работы двигателя комбайна и с защитой от попадания в двигатель засоренного растительными фрагментами воздуха снизу позволяет достичь технического результата полезной модели, а именно, снизить динамическое сопротивление потоку воздуха, необходимому для обеспечения работы двигателя, и, в целом, уменьшить энергозатраты.
Литература
1. Патент US 3636684 A. Engine enclosure for a harvesting machine. - МПК A01D 41/12 (авторы: Бернард Фрэнсис Фогелаар, Доуринг Джеймс Питер, Пастурчак Феликс Стэнли). - Патентообладатель "Дир энд Компани". - Приоритет 25.01.1969.
2. Изаксон Х.И. Зерноуборочные комбайны «Нива» и «Колос». - М.: Колос, 1980. - 416 с.
3. Патент RU 2372768 С1. Транспортное средство (варианты), узел двигателя внутреннего сгорания и способ эксплуатации транспортного средства. - МПК A01D 41/12, В60К 11/08 (авторы: Чейни Марк Майкл, Маас Брайн Джозеф). - Патентообладатель "Дир энд Компани". - Приоритет 02.09.2005. - Дата регистр. в РФ 20.11.2009.
4. А.с. SU 168063 A1. -Приор. 18.03.1965.