РЕШЕТО ДЛЯ ОЧИСТИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА КОМБАЙНА
SCREEN FOR COMBINED HARVESTER CLEANING DEVICE

Изобретение касается решета для очистительного устройства комбайна, имеющего раму, в которой в продольном направлении решета последовательно расположены несколько однотипных пластин, проходящих поперек продольного направления и направления колебаний решета, которые опираются в раме с возможностью поворота вокруг осей поворота, проходящих поперек продольного направления решета, на соответственно одинаковых расстояниях и снабжены перестановочными элементами, которые соответственно взаимодействуют с соответствующими компонентами перестановочной тяги, переставляемой по положению относительно рамы в продольном направлении решета, чтобы путем смещения перестановочной тяги в продольном направлении решета иметь возможность переставлять углы пластин вокруг их осей поворота и тем самым расстояния между задними концами соседних пластин.
Уровень техники
Комбайны служат в сельском хозяйстве для сбора урожая растений, которые подбираются с поля, вымолачиваются и разделяются. Получаемые при вымолачивании и разделении части плодов затем при очистке освобождаются от нежелательных остатков растениеводческой продукции. Очистка включает в себя воздуходувку, которая подает воздушный поток в совершающие возвратно-поступательное движение решета, при этом более легкие частицы, такие как полова, уносятся воздушным потоком, а зерно падает сквозь решета и помещается в зерновой бункер. Как правило, верхнее решето расположено над нижним решетом.
Обычно применяемые так называемые пластинчатые решета состоят, как показано на фиг.1, представляющей уровень техники (EP 1068793 A1), из прямоугольной рамы 10, снабженной пластинами 12, шарнирно установленными в ней с возможностью перемещения вокруг своей продольной оси. Пластины 12 без возможности проворачивания соединены с коленчатыми валами 14, которые соответственно входят в зацепление в паз 16 в перестановочной тяге 18, которая в продольном направлении решета 8 обладает возможностью движения посредством ручного или внешнего привода, чтобы иметь возможность переставлять угол пластин 12 и вместе с тем размер отверстий решета 8, т.е. расстояние между нижней стороной задней части пластины 12 и верхней стороной задней части соседней пластины 12, и наиболее оптимальным возможным образом адаптировать к соответствующим условиям сбора урожая, таким как размер зерна, боковая крутизна склона и пропускная способность. Пластины 12 на своих задних концах вырезаны волнообразно и в поперечном направлении решета 8 также волнообразно изогнуты. Как можно видеть на фиг.2, на которой показан вид сбоку традиционной перестановочной тяги 18, и на фиг.3, на которой показано продольное сечение традиционного решета 8, пластины 12 решета 8 до сих пор были расположены равноудаленно, как и пазы 16 в перестановочной тяге 18. Так как также по всему решету 8 применялись идентичные пластины 12, размеры d отверстий решета 8 по длине решета постоянны.
Верхние решета при эксплуатации на своем переднем конце или соответственно непосредственно вблизи него нагружаются смесью из зерна и нежелательных остатков растениеводческой продукции, которые попадают в решето посредством ступени падения, нагружаемой направленным назад воздушным потоком, в то время как нижние решета нагружаются со стороны верхнего решета и соответственно этому также в передней области содержат больше зерна, а в задней области больше примесей. Воздушный поток у обоих решет приводит к отделению зерна от примесей, так что наибольшая часть зерна попадает в решето в переднем направлении дальше, чем более легкие примеси, которые переносятся воздушным потоком назад. При этом обычно получаются кривые сепарации в соответствии с фиг.4, на которой сплошная кривая (a) показывает сепарацию зерна, а штриховая кривая (b) сепарацию примесей по длине решета 8. Видно, что наибольшая часть зерна сепарируется в передней половине решета, в то время как количество сепарированного зерна в заднем направлении постепенно увеличивается, что обусловлено различными точками попадания зерна и примесей на решето после прохождения воздушного потока. В задней области решета отделение зерна от примесей труднее, чем в передней области, потому что в то время как на ступени падения и в передней области решета отделение происходит по пневматическим критериям компонентов, в задней области решета большее значение приобретает отделение по геометрическим параметрам, так что там регулировка более чувствительна и отверстие решета там должно регулироваться относительно точно и приводиться к достаточно малому размеру, адаптированному к размеру зерна, чтобы достигать оптимального результата очистки. Так как отверстие решета по длине решета постоянно и отрегулировано на относительно небольшой размер, то в передней области решета не происходит достаточная сепарация зерна. Наибольшая доля зерна движется соответственно этому через решето назад и не высеивается, а попадает в качестве потерянного зерна на поле или в возвратный транспортер.
Чтобы избежать проблемы скапливания чрезмерных количеств материала в передней области решета, US 7896731 B2 предлагает в передней области верхнего решета снабдить некоторые пластины участками, более широкими в боковом направлении и более глубокими в продольном направлении, чем прочие пластины. Все пластины решета находятся на одинаковом расстоянии и имеют одни и те же угловые регулировки. Благодаря этому отверстия решета у указанных пластин несколько больше, и сквозь решето снизу там проходит также больший воздушный поток, так что на указанных пластинах, с одной стороны, должна улучшаться сепарация зерен, а с другой стороны, в более высокой мере сдуваться примеси.
US 7997967 B2 описывает решето, у которого крепежные участки пластин могут вводиться в один из нескольких пазов рамы решета, чтобы получать различные углы пластин и адаптировать решето к различным видам растениеводческой продукции. Путем выбора различных пазов можно также устанавливать различные углы для различных участков решета.
В EP 1849351 A1 предлагается, чтобы верхнее решето и нижнее решето состояло соответственно из передних и задних участков, размер отверстий которых может изменяться посредством общего привода. Привод может отсоединяться от заднего участка, так что тогда переставляется только передний участок, а задний участок остается в соответствующем положении. Это решение касается прежде всего задней части верхнего решета. Она часто регулируется шире, чтобы иметь возможность отделять еще не вымолоченные колосья в возвратный транспортер и возвращать в молотильный процесс.
Наконец, в US 7566266 B1 примерно в середине решета пластины снабжены лишь несколькими пальцами, которые являются дугообразно изогнутыми, более длинными и расположены в продольном и в поперечном направлении дальше друг от друга, чем пальцы других пластин, и должны служить для того, чтобы приводить стержни кукурузных початков в продольную ориентацию, в которой они проникают в отверстия решета и могут оставаться в них, образуя препятствия для проходящих через решето стеблей и оберток кукурузных початков.
Задача
Решета по US 7896731 B2 и US 7566266 B1 обладают тем недостатком, что для одного единственного решета необходимы различные типы пластин, что затрудняет складирование и заказ запасных частей. У системы по EP 1849351 A1 перестановка соответственно отсоединенной от привода части решета оказывается неудобной, а в варианте осуществления по US 7997967 B2 возникают относительно большие промежутки между соседними пластинами, через которые могут проникать нежелательно большие количества примесей, когда передняя пластина должна быть установлена более полого, чем следующая пластина позади нее.
Задачей изобретения является создать решето для очистительного устройства комбайна, у которого размеры отверстий решета по длине решета выбраны различными и, в частности, могут также адаптироваться к кривой сепарации решета (сравн. фиг.4), при этом, однако, необходимо предотвратить или сократить недостатки, упомянутые в связи с уровнем техники.
Решение
Эта задача решается с помощью технического решения по п.1 формулы изобретения, при этом в зависимых пунктах формулы изобретения переданы признаки предпочтительных вариантов осуществления.
Решето для очистительного устройства комбайна включает в себя раму, в которой последовательно расположены несколько однотипных пластин, проходящих поперек продольного направления и направления колебаний решета. Пластины опираются с возможностью вращения вокруг своих осей поворота, проходящих поперек продольного направления решета, соответственно на одинаковых расстояниях и снабжены перестановочными элементами, которые соответственно взаимодействуют с соответствующими компонентами перестановочной тяги, переставляемой по положению относительно рамы в продольном направлении решета. Путем смещения перестановочной тяги в продольном направлении решета можно переставлять углы пластин вокруг их осей и вместе с тем расстояния между задними концами соседних пластин. Перестановочная тяга путем соответствующего выбора положения компонентов выполнена таким образом, что по меньшей мере две пластины имеют различные углы вокруг своих продольных осей.
Таким образом обеспечивается возможность получения различных углов поворота и вместе с тем отверстий решета по длине решета без применения различных типов пластин. Благодаря соответственно одинаковым расстояниям между осями, на которых закреплены пластины с возможностью вращения на раме, избегают больших нежелательных промежутков между соседними пластинами, которые устанавливаются с различными углами поворота.
Предпочтительно компоненты располагаются на перестановочной тяге таким образом, что пластины в передней области решета установлены более круто и тем самым своими задними концами больше удалены друг от друга, чем в задней области решета. Благодаря этому достигают оптимальной адаптации к кривой (a) сепарации фиг.4, при этом также могут предусматриваться произвольно малые промежуточные ступени углов и отверстий решета по длине решета. Отверстие решета может, например, линейно уменьшаться спереди назад или, соответственно кривой (a) фиг.4, сначала увеличиваться, а после некоторого максимума снова уменьшаться. Могут также образовываться соответственно области решета с одинаковыми отверстиями решета, за которыми следуют другие области с другими, однако, одинаковыми между собой отверстиями решета.
Зерно соответственно этому может без затруднений в передней области решета падать через отверстия решета, имеющие там больший размер, в то время как отверстия решета в задней области решета могут выбираться достаточно малыми, чтобы достигать высокой чистоты зерна в зерновом бункере. Благодаря более эффективной сепарации зерна в передней области решета уменьшается также нагрузка задней области решета, что делает возможным более чувствительную регулировку задней области решета с целью достижения большей чистоты зерна. Соответственно этому производительность решета при одинаковом качестве решета увеличивается.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления перестановочная тяга дополнительно установлена с возможностью перестановки в вертикальном направлении посредством приводимого в действие с помощью внешнего усилия и/или вручную позиционирующего привода, при этом положения соответственно взаимодействующих с перестановочными элементами пластин областей одного, некоторых или всех компонентов в продольном направлении решета изменяются, когда перестановочная тяга переставляется в вертикальном направлении. В частности, перестановочная тяга может быть выполнена таким образом, чтобы в первом положении перестановочной тяги в вертикальном направлении некоторые (т.е. по меньшей мере две) или все пластины соответственно имели различные углы поворота, а во втором положении перестановочной тяги в вертикальном направлении все (или по меньшей мере большее по сравнению с первым положением количество) пластины имели одинаковые углы поворота. Первое положение обеспечивает возможность уже упомянутой адаптации к кривой (a) сепарации фиг.4, в то время как второе положение приводит к одинаковым углам пластин по длине решета в соответствии с фиг.3, что у некоторых видов растениеводческой продукции оказывается предпочтительным. Возможны также промежуточные положения. Тем самым может регулироваться отношение отверстий решета спереди/сзади.
Перестановочные элементы представляют собой предпочтительно коленчатые валы, а компоненты - пазы в перестановочной тяге, в которые входят коленчатые валы.
Эта и другие задачи, признаки и преимущества изобретения становятся очевидны специалисту после прочтения следующего детального описания и при рассмотрении чертежей.
Пример осуществления
Фиг.1 представляет собой вид в перспективе решета для очистительного устройства комбайна.
Фиг.2 изображает перестановочную тягу по уровню техники.
Фиг.3 изображает продольное сечение решета по уровню техники.
Фиг.4 изображает диаграмму сепарации зерна и примесей по длине решета по уровню техники.
Фиг.5 изображает схематичное продольное сечение комбайна, снабженного очистительным устройством, в которое вставлено решето.
Фиг.6 изображает перестановочную тягу по первому примеру осуществления изобретения.
Фиг.7 изображает продольное сечение решета, в котором встроена перестановочная тяга, показанная на фиг.6.
Фиг.8 изображает перестановочную тягу по второму примеру осуществления изобретения.
Фиг.9 изображает продольное сечение решета, в котором встроена перестановочная тяга, показанная на фиг.8, и находится в первом положении.
Фиг.10 изображает продольное сечение решета, в котором встроена перестановочная тяга, показанная на фиг.8, и находится во втором положении.
Касательно фиг.1-4 ссылка делается на рассуждения во введении в описание, так что здесь дополнительные пояснения опускаются.
На фиг.5 показан самодвижущийся зерноуборочный комбайн 100 с ходовой частью 112, которая опирается на землю через приводные передние колеса 114 и управляемые задние колеса 116 и передвигается с их помощью. Колеса 114 приводятся во вращение посредством непоказанных приводных средств, чтобы перемещать комбайн 100, например, по полю, с которого должен сниматься урожай. Ниже данные направлений, такие как переднее и заднее, указаны относительно направления V движения комбайна 100 при уборке урожая.
К передней концевой области комбайна 100 присоединено с возможностью съема устройство 118 для уборки растениеводческой продукции в виде жатвенного механизма, чтобы во время уборки урожая убирать с поля растениеводческую продукцию, представляющую собой пшеницу или другие вымолачиваемые колосовые культуры, и подавать ее вверх и назад по наклонному транспортеру 120 в снабженный несколькими барабанами молотильный агрегат, который включает в себя последовательно расположенные в направлении V движения молотильный барабан 122, счищающий барабан 124, работающий с верхним ходом подающий барабан 126, тангенциальный сепаратор 128, а также реверсивный барабан 130. Ниже по потоку от реверсивного барабана 130 находится соломотряс 132. Молотильный барабан 122 в своей нижней и задней области охвачен декой 134 молотильного барабана. Под подающим барабаном 126 расположен снабженный отверстиями или закрытый кожух 144, в то время как над подающим барабаном 126 расположен неподвижно установленный кожух, а под тангенциальным сепаратором 128 находится сепарационный бункер 136, снабженный переставными пальцевыми элементами. Под реверсивным барабаном 130 расположена пальцевая решетка 138.
Проходящая сквозь деку 134 молотильного барабана, сепарационный бункер 136 и соломотряс 132, содержащая зерна и примеси смесь попадает через нижние транспортеры 140, 142 в очистительное устройство 146. Очищенная с помощью очистительного устройства 146 пшеница посредством зернового шнека 148 подается в непоказанный элеватор, который транспортирует ее в зерновой бункер 150. Шнек 152 для отвода схода возвращает невымолоченные части колосьев через другой непоказанный элеватор обратно в молотильный процесс. Очищенная пшеница из зернового бункера 150 может выгружаться посредством выгрузной системы, снабженной поперечными шнеками 154 и выгрузным транспортером 156. Привод указанных систем осуществляется посредством двигателя 158 внутреннего сгорания, а контроль и управление оператором из кабины 160 водителя.
Очистительное устройство 146 включает в себя воздуходувку 168, решето 162 для первичного просеивания, верхнее решето 164 и нижнее решето 166, которое расположено под верхним решетом 164. Решета 162, 164, 166 при эксплуатации приводятся посредством соответствующих кривошипных или эксцентриковых приводов в однонаправленное или противоположно направленное колебательное движение, в котором они, вибрируя в переднем направлении, совершают возвратно-поступательное движение, как изображено стрелками на фиг.5. Посредством воздуходувки 168 снизу в решета 162, 164 и 166 подаются воздушные потоки. Смесь из зерна и примесей по нижним транспортерам 140, 142 попадает сначала в решето 162 для предварительного просеивания, которое в передней области снабжено отверстиями решета, а в задней области закрыто. Падающее через решето 162 для предварительного просеивания зерно может попадать через установленный перед нижним решетом 166 грохот 170 непосредственно в зерновой шнек 148. Но можно было бы также заменить грохот 170 более длинным решетом 166. Остальная смесь попадает через обдуваемую воздухом воздуходувки 168 ступень 172 падения на верхнее решето 164, при этом зерно скапливается преимущественно в передней области решета 164, а примеси сдуваются воздушным потоком в ступени 172 падения назад и скапливаются преимущественно в задней области верхнего решета 164, сравн. фиг.4 и соответствующее описание. Падающее через верхнее решето зерно падает на нижнее решето 166, на котором происходит аналогичное распределение зерна и примесей, как и на верхнем решете 166. С нижнего решета 166 высеянное зерно попадает по нижнему транспортеру 174 в зерновой шнек 148, а падающее зерно и примеси на заднем конце нижнего решета 166 через шнек 152 для отвода схода снова подаются в молотильный процесс или в отдельный агрегат для повторного вымолачивания, из которого они снова попадают на решето 162 для предварительного просеивания. Материал, выходящий на заднем конце верхнего решета, выбрасывается вращающимися распределителями половы или выносится на поле посредством соломоизмельчителя (на чертеже не изображен), расположенного ниже по потоку от соломотряса 132.
Принципиальная механическая конструкция решет 164, 166 соответствует решету 8 фиг.1. Нижнее решето 166 включает в себя соответственно этому некоторое количество идентичных пластин 12, которые шарнирно установлены с возможностью поворота на раме 10 решета 166 на соответственно одинаковых расстояниях и посредством перестановочных элементов в виде коленчатых валов 14 взаимодействуют с компонентами в виде пазов 16 в одной единственной перестановочной тяге 18. Пластины 12 согнуты относительно своих осей 20 поворота, то есть включают в себя нижнюю область 22, которая проходит от оси 20 поворота на раме 10 наискосок вниз и вперед, и верхнюю область 24, которая (менее круто, чем нижняя область 22) проходит от оси 20 поворота наискосок вверх и назад. Верхние области 24 пластин 12 в поперечном направлении примерно синусоидально изогнуты и на своих задних концах снабжены волнообразными углублениями, как показано на фиг.1. Можно было бы выполнить одну или несколько пластин 12, в частности, на заднем конце решета 166, иначе, чем остальные пластины 12. Так, эти пластины могли бы, например, иметь вырезы на своих боковых концах, чтобы при работе на склоне материал мог падать сквозь них вниз.
Посредством перестановочного привода 30, приводимого в действие вручную и/или с помощью внешнего усилия, перестановочная тяга 18 переставляется с помощью приводной тяги 32 в продольном направлении и направлении колебаний решета 166, чтобы регулировать размер d отверстий решета 166 на оптимальное значение, при котором через решето 166 проходит наибольшее возможное количество зерна, но мало примесей, и наименьшее возможное количество зерна теряется в виде потерь.
В первом варианте осуществления верхнего решета 166, как это показано на фиг.7, в изображенной на фиг.6, соответствующей перестановочной тяге 18 расстояния a1-a15 между соседними пазами 16 хотя и примерно равны между собой, но выбраны больше, чем у перестановочной тяги, показанной на фиг.2. Благодаря этому расположению пазов 16 в перестановочной тяге 18 обеспечивается, что задние области 24 передних пластин 12 установлены относительно круто, а следующие сзади пластины 12 соответственно и постепенно установлены несколько более полого. Отверстие d решета, таким образом, не постоянно, как в уровне техники, показанном на фиг.2, по длине решета 166, а постепенно уменьшается в заднем направлении. Тем самым учитывается распределение смеси из зерна и примесей по длине решета 166 и кривая сепарации, показанная на фиг.4: зерно в передней области решета 166 без затруднений может проходить вниз, однако прохождение примесей в задней области возможно только с трудом.
Во втором варианте осуществления, показанном на фиг.8-10, перестановочная тяга 18 снабжена более длинными, вертикальными пазами 16, при этом пазы 16 в задней области наклонены слегка наискосок вперед и вверх. Приводимый в действие вручную или с помощью внешнего усилия позиционирующий привод 26 служит для вертикальной перестановки переднего конца перестановочной тяги 18. Последняя на своем заднем конце посредством поворотной опоры 28 соединена с приводной тягой 32, которая, в свою очередь, может приводиться в движение посредством перестановочного привода 30 в переднем направлении.
Второй вариант осуществления позволяет приводить перестановочную тягу 18 в первое положение в соответствии с фиг.9, в котором она опущена вниз в наибольшей возможной степени, и коленчатые валы 14 взаимодействуют с пазами 16 вблизи верхних концов пазов 16. Так как расстояния a1-a15 между пазами 16 там идентичны расстояниям a1-a15 между пазами 15, показанными на фиг.6, то углы пластин 12 соответствуют своим положениям в первом варианте осуществления, показанном на фиг.7, как видно на фиг.9.
Кроме того, перестановочная тяга 18 посредством позиционирующего привода может приводиться во второе положение, показанное на фиг.10, в котором она поднята вверх в наибольшей возможной степени, и коленчатые валы 14 взаимодействуют с пазами 16 вблизи нижних концов пазов 16. Так как расстояния a между пазами там идентичны расстояниям a между пазами в соответствии с фиг.2, то углы пластин 12 соответствуют своим положениям по уровню техники и также идентичны, как видно на фиг.10.
Позиционирующий привод 26 позволяет также осуществлять (бесступенчатую или ступенчатую) установку любых промежуточных положений между первым и вторым положением. Таким образом зависимость углов пластин и отверстий d решета от соответствующего положения пластины 12 вдоль решета 166 может устанавливаться на значение, оптимально адаптированное к виду растениеводческой продукции. Эта перестановка может осуществляться вручную на месте или с помощью внешнего усилия из кабины 160, причем во втором случае может применяться ручной ввод или автоматика, которая может осуществлять перестановку автоматически, например, исходя из вида растениеводческой продукции и/или зарегистрированной соответствующим датчиком пропускной способности растениеводческой продукции, и/или исходя из зарегистрированного соответствующим датчиком количества материала на нижнем решете 166, и/или исходя из зарегистрированного соответствующим датчиком доли потерянного зерна, и/или исходя из зарегистрированного соответствующим датчиком количества и/или доли зерна возврата. Тогда автоматика также автоматически настраивает перестановочный привод 30. В кабине 160 оператору может передаваться сообщение об установленных размерах отверстий решета, которое, например, может содержать информацию об отверстии решета в задней области и отношении отверстия решета в передней области к отверстию решета в задней области.
В первом положении, показанном на фиг.9, диапазон перестановки перестановочного привода 30 вследствие уже более круто установленных передних пластин 12 меньше, чем во втором положении, показанном на фиг.10, так что диапазон движения перестановочного привода 30 может ограничиваться соответствующим передвигаемым с помощью позиционирующего привода 26 упором 34, который располагается в зависимости от вертикального положения перестановочной тяги 18. Альтернативно управление позиционирующего привода 26 и перестановочного привода 30 могло бы автоматически учитывать текущее положение перестановочной тяги 18, чтобы предотвращать чрезмерное открытие пластин 12.
Следует заметить, что перестановочная тяга 18 могла бы также состоять из нескольких, жестко соединенных между собой участков. Можно было бы также расположить позиционирующий привод 26 тоже на задней стороне решета 166, а ось 28 поворота установить на передней стороне решета 166, причем тогда следовало бы соответственно адаптировать форму пазов 16, чтобы сохранить описанный принцип действия, или соответственно тогда пришлось бы обеспечивать следящее действие перестановочного привода 30 при приведении в действие позиционирующего привода 26, чтобы достичь желаемых размеров отверстий. Перестановочная тяга 18 могла бы также находиться под решетом 166. Наконец, верхнее решето 164 по одному из вариантов осуществления может быть также выполнено в соответствии с фиг.6-10.