КАРТОФЕЛЕКОПАТЕЛЬ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для уборки картофеля.
-1
Известен элеваторный полунавесной картофелекопатель КСТ-1,4, снабженный активными лемехами, скоростным, основным и каскадным элеваторами, ходовыми и опорными колесами. Глубину хода лемехов регулируют винтовым механизмом. Элеваторы расположены один за другим с перепадом по высоте и предназначены для перемещения и размельчения клубненосного пласта, отделения почвы от клубней и отсева ее. Прутковые элеваторы представляют собой решетчатые полотна с замкнутым контуром, верхние (рабочие) ветви которых движутся от лемехов к выходу. Верхняя ветвь при движении встряхивается эллиптическими звездочками. Лемеха закреплены на подвесах, шарнирно соединенных с рамой, и колеблются шатунами с амплитудой 14 мм и частотой 8,3; 9,4; 10,5 с. Частоту колебания лемехов регулируют, заменяя звездочки на валу редуктора. Колеблющиеся лемеха хорошо крошат пласт, меньше залипаются почвой, исключают сгруживание почвы перед элеватором, снижают тяговое сопротивление копателя. Откидные пальцы, установленные на лемехах, образуют решетку для просеивания почвы и предупреждают заклинивание камней между лемехом и элеватором. Полотно элеватора образовано прутками, концы которых заделаны в звенья цепи. Смежные прутки скоростного элеватора соединены планками и изогнуты в противоположные стороны, образуя карманы, предотвращающие скатывание клубней. Прутки каскадного элеватора покрыты резиной, что предохраняет клубни от повреждения. Полотно первого элеватора движется с большей скоростью, чем картофелекопатель. Поэтому пласт, поступающий на него, растаскивается и интенсивно размельчается, что облегчает выделение клубней. Пласт, переходя с одного элеватора на другой, падает и дополнительно размельчается. Мелкая почва просеивается между прутками, а клубни, не разрушенные комки и ботва, сходят с каскадного элеватора в валок. Ширину валка регулируют, поворачивая щиток (Халанский В.М., Горбачев И.В. Сельскохозяйственные машины. - М.: КолосС, 2004. - 624 с.: ил. - (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений)).
Известный полунавесной элеваторный картофелекопатель КСТ-1,4 имеет недостатки.
Невысокая эффективность сепарации клубненосного пласта на прутковых элеваторах картофелекопателя, так как клубненосный пласт перемещается на скоростной прутковый элеватор, на котором за счет того, что скорость скоростного пруткового элеватора больше скорости картофелекопателя, клубненосный пласт разрывается в продольном направлении на почвенные куски, а почвенные комки на скоростном прутковом элеваторе не измельчаются. В результате на сепарирующие прутковые элеваторы (основной и каскадный) вместе с клубнями поступает большое количество почвенных комков. Отделение клубней от почвенных комков затруднено, а измельчить почвенные комки не представляется возможным так, как нет дополнительных рабочих органов над прутковыми элеваторами, которые могли бы измельчить почвенные комки.
Известна картофелеуборочная машина, содержащая подкапывающий лемех и сепарирующее устройство. Сепаратор выполнен в виде гибкой спиральной пружины длиной, превышающей ширину подкапывающего лемеха, установленной поперек движения машины параллельно заднему обрезу подкапывающего лемеха, горизонтально, на расстоянии, меньшем диаметра клубней, и состоящей из двух пружин. Пружины соединены в центре и имеют противоположные навивки. Одним концом сепаратор соединен с цепным редуктором, получающим привод через поперечный вал машины от привода (ВОМ) трактора, а другим концом - с подшипником, установленным на кронштейне-понизителе, соединенным с рамой машины. На поперечном валу закреплены эксцентрики, связанные через тяги лемеха с крайними задними точками подкапывающего лемеха. Лемех закреплен в подшипниках, обеспечивающих поворот лемеха в вертикальной плоскости и его колебания. Впереди лемеха закреплен прикатывающе-подрезающий каток. Каток имеет центральную цилиндрическую часть и боковые конические и присоединенные к его торцам дисковые сферические ножи диаметром, большим диаметра широкой части конусного элемента катка. Сбоку лемеха с обеих сторон в плоскостях дисковых ножей катка установлены вертикальные боковины. На боковинах закреплены под углом к направлению движения пластины-сдвигатели, обеспечивающие сдвигание части почвы, не обработанной катком, в борозды (патент РФ №2235452, МПК A01D 17/00, заявл. 08.02.2002, опубл. 10.09.2004 Бюл. №25).
При движении известной картофелеуборочной машины первым взаимодействует с грядой прикатывающе-подрезающий каток, который уплотняет участок почвы перед лемехом. Почвенно-картофельный ворох, поступающий на лемех, понимается вверх, почвенные связи, разрушение которых началось под катком, под воздействием вибрирующего лемеха, разрушаются окончательно и на спиральный вращающийся сепаратор поступает уже разрыхленная масса. За прикатывающе-подрезающим катком в районе дисковых ножей установлены боковины, которые фиксируют поперечный размер почвенно-картофельного вороха и не позволяют массе ссыпаться с лемеха вбок. Боковины нижним обрезом установлены по высоте на одном уровне с нижней частью ножей катка. Привод на активный лемех осуществляется от поперечного вала через эксцентрик, связанную с ним тягу, соединенную с шарнирным валом лемеха.
Привод на спиральный сепаратор осуществляется через цепные редукторы. Вращение направлено так, чтобы картофельно-почвенный ворох перемещался витками от центра рядка в сторону. На боковинах закреплены сдвигающиеся пластины, которые при движении машины сбрасывают почву, расположенную рядом с катком в борозду, тем выравнивают непродуктивную часть гряды. Отсепарированный картофель попадает на выровненную поверхность гряды и размещается полосой для дальнейшего подбора.
Использование известной картофелеуборочной машины обеспечивает устранение разрушающего воздействия на клубни картофеля, особенно ранних сортов, снижение энергоемкости, металлоемкости и затрат на единицу работы.
Однако известная картофелеуборочная машина имеет недостатки. При работе картофелеуборочной машины корни сорняков, столоны картофеля и другая сорная растительность наматывается на спиральный вращающийся сепаратор.
Кроме того, при возделывании картофеля на суглинистых и тяжелосуглинистых почвах образуется почвенная корка на клубненосных пластах. Прикатывающе-подрезающий каток, который уплотняет участок почвы перед лемехом, не разрушает почвенные комки почвенной корки. Вибрирующий лемех известной картофелеуборочной машины предотвращает сгруживание клубненосной почвы перед сепаратором, но не измельчает почвенные комки клубненосного пласта. В результате клубни картофеля попадают на выровненную поверхность гряды с почвенными комками.
Задачей, на решение которой направлено техническое решение, является повышение качества сепарации почвы прутковыми элеваторами при работе картофелекопателя.
Технический результат заключается в том, что повышение качества сепарации почвы прутковыми элеваторами осуществляется путем измельчения почвенной корки и почвенных комков клубненосного пласта, подрезанного лемехами и перемещаемого на скоростной прутковый элеватор, рыхлителем, выполненным в виде пруткового катка
Указанный технический результат достигается тем, что картофелекопатель, содержащий подкапывающие лемеха, скоростной, основной и каскадный сепарирующие прутковые элеваторы, опорное и ходовые колеса, над лемехами установленный рыхлитель, а рыхлитель выполнен в виде вращающегося вала, на котором закреплены конические прутковые катки, соединенные меньшими основаниями над серединами лемехов, а большими основаниями между лемехов, причем прутки закреплены на ступицах под углом а к оси вращения вала рыхлителя и сам рыхлитель установлен с возможностью изменения расстояния между ним и лемехами, а также с возможностью изменения скорости рыхлителя.
Сопоставленный анализ с прототипом показывает, что заявленное техническое решение соответствует критерию «новизна», так как имеет отличия от прототипа.
1. Над лемехами установлен рыхлитель почвенной корки клубненосного пласта, выполненный в виде приводных конических прутковых катков.
2. Конические прутковые катки соединены между собой меньшими основаниями над серединой лемехов и большими основаниям между лемехов.
3. Прутки конических катков закреплены на ступицах под углом к оси вращения рыхлителя.
4. Рыхлитель почвенной корки и почвенных комков установлен с возможностью изменения расстояния между ним и лемехами.
5. Рыхлитель почвенных комков и почвенной корки, выполненный в виде конических прутковых катков, установлен с возможность изменения скорости вращения.
Картофелекопатель применяется на легких и тяжелых почвах для уборки картофеля, возделываемого на ровной поверхности, а также на предварительно нарезанных гребнях и грядах. Лемеха картофелекопателя подрезают клубненосный пласт с разной глубиной, которая зависит от глубины залегания нижних клубней и технологии возделывания на ровной поверхности, на предварительно нарезанных гребнях или на грядах с междурядьями 70, 75, 90 см и другими. Перед уборкой сверху гребней образуется почвенная корка, которая зависит от типа и состояния почвы. На скоростном прутковом элеваторе серийно изготавливаемого картофелекопателя КСТ-1,4, принятого за аналог, клубненосный пласт, а также почвенная корка разрывается на отдельные куски и в результате получаются из почвенной корки почвенные комки, которые не просеиваются через основной и каскадный прутковые элеваторы.
По какой бы технологии картофель не возделывали, даже, например, по ровной поверхности, практически всегда картофель окучивают.В результате получается гребневый клубненосный пласт.
В зависимости от типа и состояния почвы поверхность гребневого клубненосного пласта, подрезаемого лемехами, имеет почвенную корку.
Для измельчения почвенной корки клубненосных пластов, перемещаемых к скоростному прутковому элеватору, которые подрезали лемеха, над лемехами установлен рыхлитель почвенной корки клубненосного пласта, выполненный в виде приводных конических прутковых катков.
Для усиления разрушающего воздействия на почвенную корку гребневого клубненосного пласта, подрезанного лемехами, с целью подачи клубненосного пласта с измельченной почвенной коркой для улучшения сепарации клубненосной почвы на прутковых элеваторах конические прутковые катки, выполнены вращающимися, которые интенсивно измельчают почвенную корку гребневых пластов, подрезанных лемехами.
Картофелекопатель принятый за аналог подкапывает два рядка картофеля. Поэтому конические прутковые катки соединены между собой меньшими основаниями над серединой лемехов и большими основаниям между лемехов. При таком выполнении рыхлителя почвенная корка будет измельчаться на двух гребневых клубненосных пластах.
Для интенсивного измельчения почвенной корки и почвенных комков прутки конических катков закреплены на ступицах под углом к оси вращения рыхлителя.
При работе картофелекопателя конические прутковые катки не только интенсивно измельчают почвенную корку, а также перемещают клубненосную почву, в которой нет клубней, между лемехов так, как прутковый каток установлен вращающимся, а прутки закреплены на фланцах по винтовой линии под углом к оси вращения рыхлителя.
При этом на прутковые элеваторы (скоростной, основной, каскадный) картофелекопателя поступает меньше клубненосной почвы, не имеющей клубней картофеля.
Конические прутковые катки, установленные на вращающемся валу, не только измельчают почвенную корку и почвенные комки, а также предотвращают сгруживание клубненосной почвы на лемехах, так как окружная скорость вращения рыхлителя больше скорости картофелекопателя.
Так как изменяется глубина подкапывания, зависящая от глубины залегания нижних клубней, и которая зависит от типа, свойств и состояния почвы, а также технологии возделывания картофеля (на ровной поверхности, гребнях или на грядах) конические прутковые катки установлены над лемехами с возможностью изменения расстояния между ними и лемехами. При этом какой бы высоты гребень не был, в любом случае рыхлитель, выполненный в виде конических прутковых катков, будет измельчать почвенную корку гребневого клубненосного пласта, подрезанного лемехами.
Так как картофелекопателем подкапывают картофель на легких и тяжелых почвах, почвенная корка зависит от типа, состояния и влажности гребневого клубненосного пласта, вращающийся рыхлитель установлен с возможностью изменения скорости вращения. Для предотвращения сгруживания клубненосной почвы на лемехах скорость вращения рыхлителя изменяется и устанавливается больше скорости картофелекопателя. Для этого картофелекопатель комплектуется набором звездочек с разным количеством зубьев, устанавливаемых на вал 9 рыхлителя 8.
Выявленные признаки технического решения заявляемого картофелекопателя позволяют сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия».
Техническое решение картофелекопателя поясняется чертежным материалом.
На фиг. 1 представлен картофелекопатель, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - положение рыхлителя с регулировочным винтом относительно лемеха; фиг. 4 - показано крепление прутков к ступицам с образованием угла α.
Картофелекопатель содержит раму (рама не показана), опорное колесо 1, колеблющиеся лемеха 2 и 3, скоростной 4, основной 5 и каскадный 6 элеваторы, ходовые колеса 7. Над лемехами 2 и 3 установлен рыхлитель 8 почвенной корки клубненосного пласта, выполненный в виде вращающегося вала 9, на котором закреплены ступицы 10, 11, 12, 13 и 14. К ступицам 10, 11, 12, 13 и 14 закреплены прутки 15 с образованием конических прутковых катков 16, 17, 18 и 19. Конические прутковые катки 16 и 17, а также 18 и 19 соединены между собой меньшими основаниями над серединой лемехов 2 и 3, то есть над гребнями клубненосных пластов. Конические прутковые катки 17 и 18 соединены между собой большими основаниями между лемехов 2 и 3, то есть над бороздами клубненосных пластов.
Прутки 15 конических прутковых катков 16, 17, 18 и 19 закреплены на ступицах 10, 11, 12, 13 и 14 под углом к оси вала 9 рыхлителя 8 (фиг. 3).
В зависимости от типа, состояния почвы, а также высоты подкапывающих клубненосных гребней рыхлитель 8, выполненный в виде вала 9, на котором закреплены конические прутковые катки 16, 17, 18 и 19 установлен с возможностью изменения расстояния между рыхлителем 8 и лемехами 2 и 3. Изменение расстояния между рыхлителем 8 осуществляется регулировочными винтами 20.
Рыхлитель 8 почвенных комков и почвенной корки, выполненный в виде конических прутковых катков 16, 17, 18 и 19, установлен с возможность изменения скорости вращения. Для этого на вал 9 устанавливается приводная звездочка 21. Вал 9 получает привод от звездочки 22, установленной на вал 23 скоростного пруткового элеватора 4 цепной передачей 24. Для изменения скорости вращения рыхлителя 8 с закрепленными коническими прутковыми катками 16, 17, 18 и 19 картофелекопатель комплектуется звездочками 21 с разным количеством зубьев.
Картофелекопатель работает следующим образом.
Подкопанный лемехами 2 и 3 клубненосный пласт перемещается к прутковому элеватору 4 и подвергается воздействию вращающегося рыхлителя 8, выполненного в виде приводного вала 9, на котором закреплены ступицы 10, 11, 12, 13 и 14, а к ступицам закреплены прутки 15 с образованием конических прутковых катков 16, 17, 18 и 19. Вращающиеся конические прутковые катки 16, 17, 18 и 19 измельчают почвенную корку и почвенные комки, перемещаемых клубненосных пластов по лемехам 2 и 3.
Кроме того, прутки 15 конических прутковых катков 16, 17, 18 и 19 закрепленные на ступицах 10, 11, 12, 13 и 14 под углом а к оси вала 9 рыхлителя 8, перемещают почву измельченной почвенной корки между лемехов 2 и 3 и в результате часть почвы, в которой нет клубней картофеля, не поступает на скоростной прутковый элеватор 4.
Картофелекопатель с заявляемым рыхлителем позволяет разрушать почвенную корку и почвенные комки, находящихся на поверхности клубненосного пласта подрезаемого лемехами 2 и 3.
В зависимости от технологии возделывания, типа и состояния почвы высота гребневого пласта разная. Для того, чтобы рыхлитель 8 в виде конических прутковых катков 16, 17, 18 и 19 измельчал почвенную корку вал 9 установлен с возможностью изменения расстояния между лемехами 2 и 3 и рыхлителем 8.
Вращающийся рыхлитель, выполненный в виде вращающегося вала, на котором закреплены конические прутковые катки, позволяет измельчить почвенную корку клубненосного пласта и разгрузить прутковые элеваторы от не клубненосной почвы и тем самым повысить качества сепарации почвы прутковыми элеваторами.