УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМОЛОТА КОЛОСКОВ НА КОРНЮ
DEVICE FOR THRESHING STANDING SPIKELETS

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для уборки зернобобовых культур.
Конструктивная схема зерноуборочных комбайнов консервативна. Она достигла в своем развитии «апогея» и вряд ли в ближайшем будущем произойдут какие-либо существенные ее изменения. Комбайн - это громоздкая «трясучка», движущаяся по «трясине» (по неровному полю). В нем все трясется и колеблется. Такой другой «трясучки» нет ни в сельском хозяйстве, ни в промышленности.
Неуравновешенные знакопеременные инерционные силы возникают при возвратно-поступательном движении ножа режущего аппарата, шатунов и поршней двигателя, грохота очистки, нижнего решетного стана, клавишей соломотряса, соломонабивателя копнителя соломы. Переменную нагрузку испытывают молотильный аппарат и битеры. Обычный молотильный барабан молотит фактически солому вместе с колосками. Две трети мощности расходуется на обмолот соломы. Она перебивается, усложняет процесс выделения зерна из колоса и соломистой массы.
Следовательно, есть необходимость поиска других способов уборки зерновых культур. Еще во времена фараонов по стеблестою толкали короб на колесах, впереди которого была гребенка, и раб специальной лопастью сбивал застрявшие в ней колосья, направляя их в короб. После этого были придуманы сотни различных вариантов разных очесывающих адаптеров. Наиболее известны конструкции очесывающих адаптеров английской фирмы «Шелбурн Рейнольс», Красноярского комбайного завода, Пенза сельмаш. По мнению автора заявки наиболее совершенными устройствами для очеса зерна на корню являются изобретения, защищенные патентами №2299551 и №2306691 // Тарасенко Б.Ф. и др. - опубл. 27.05.2007.
Основными недостатками этих устройств являются:
- подача отделенных колосков в громоздкий комбайн-«трясучку»;
- неизбежные потери зерен, отделенных от колосков;
- некачественное выполнение основной технологической операции.
Заявляемое изобретение направлено на решение следующих технических задач:
- получение устройства для обмолота колосков на корню;
- разработка простого устройства для отбора и транспортировки зерна и примесей воздушным потоком;
- разработка рамы и опорно-ходовых колес с целью получения возможности навески на переднюю часть трактора.
Указанные технические результаты достигаются тем, что в отличие от прототипа (патент №2306691 // Тарасенко Б.Ф. и др. - опубл. 27.05.2007) ленточные транспортеры размещены на параллельных консольных рожках, закрепленных основаниями к передней стенке несущего бруса-воздуховода таким образом, что между смежными транспортерами имеется промежуток, где располагается камера в виде прямоугольного параллелепипеда, открытым концом соединенная с несущим брусом-воздуховодом, и одна стенка которой имеет жалюзийную поверхность, составленную из отдельных неподвижных параллельных вертикальных пластинок; при этом на ленте каждого транспортера с интервалом размещены бичи.
Таким исполнением предлагаемого устройства обеспечивается рассекание стеблестоя на узкие полоски (порции), надежный захват отдельных колосков, их обмолот, всасывание свободных зерен и примесей через жалюзи в узкую камеру, сообщающуюся с магистральным воздушным каналом (брусом-воздуховодом). Упрощена пневматическая система. В качестве воздуховода использован полый несущий поперечный брус, к которому крепятся все сборочные единицы обмолачивающего устройства и узлы механизма привода. При создании мощного воздушного потока по предлагаемой схеме можно полностью исключить потери зерна и недообмолоченных колосков. Важно то, что этим же воздушным потоком продукты обмолота направляются в бункер-накопитель. Целесообразно вентилятор или вакуум-насос привести в движение от гидромотора, а ленточные транспортеры одним клиновым ремнем через повышающий конический редуктор от вала ходовых колес. В таком случае обеспечивается возможность навески колосомолотильного устройства спереди на любой маломощный трактор.
Преимущества предлагаемого устройства и способа уборки зерновых культур очевидны, не требуют доказательств:
- многократно сокращается материалоемкость уборочной машины;
- резко снижается мощность двигателя уборочного агрегата и в связи с этим расход топлива;
- снижаются ремонтно-эксплуатационные расходы;
- снижаются потери урожая;
- уменьшается уплотняющее воздействие движителей уборочной машины на почву и т.д.
Очевидны и недостатки предлагаемого устройства. Однако важна первоначальная идея. Это одно из перспективных механических устройств для обмолота колосков на корню. Его необходимо совершенствовать и развивать. Возможны другие способы обмолота колосков с использованием различных физических явлений (электрогидравлический удар, ультразвук, лазерные лучи). Однако подвести «сгусток» любого вида энергии к колоску не просто. На сегодняшний день наиболее реальными являются механические молотилки.
На фиг.1 изображена схема одной секции устройства для обмолота колосков на корню, а на фиг.2 - общая схема уборочной машины, при виде сверху.
Устройство состоит из полого несущего бруса-воздуховода 1, к передней стенке которого прикреплены консольные рожки 2. На параллельных рожках 2 в продольно-вертикальной плоскости размещены однотипные ленточные транспортеры 3. На ленту каждого транспортера 3 с необходимым интервалом прикреплены бичи 4. Между смежными ленточными транспортерами 3 имеется промежуток, где располагается камера 5 в виде прямоугольного параллелепипеда высотой, равной ширине ленты транспортеров 3. Камера 5 открытым задним концом соединяется с несущим брусом-воздуховодом 1. Одна стенка камеры 5 имеет жалюзийную поверхность, составленную из отдельных неподвижных параллельных вертикальных планок 6. Спереди ведомые валы ленточных транспортеров 3 прикрыты пассивными рассекателями (делителями) 7, выполненными в виде двухскатных клиньев и закрепленными на концах консольных рожков 2. Под рассекателями 7 параллельно брусу-воздуховоду 1 натянута гибкая нить 8 (тросик).
Брус-воздуховод 1 с необходимым количеством обмолачивающих секций устанавливается на трубчатую балку 9. На концах балки 9 имеются подшипники, на которые устанавливается вал 10 ходовых колес 11. К балке 9 прикреплены поводки 12, снабженные пальцами 13. Движение на ведущие валы ленточных транспортеров передается от вала 10 посредством цепной передачи, повышающего конического редуктора 14 и клинового ремня 15. На фигурах не показаны бункер-накопитель, вентилятор с гидромотором.
Работа машины для обмолота колосков на корню осуществляется следующим образом.
Машина предназначена прежде всего для уборки зерновых культур с прямостоящим стеблестоем (яровых культур). При поступательном движении уборочного агрегата клиновидные рассекатели 7 делят стебли с колосками на узкие полоски. По мере скольжения по скатам рассекателей 7 полоска стеблей уплотняется и входит в соприкосновение с лентой транспортера 3. Поскольку линейная скорость ленты транспортера 3 значительно превышает поступательную скорость агрегата, бичи 4 подхватывают колоски. При этом стебли, встретившись на пути с гибкой нитью 8, перегибаются, а колоски наклоняются назад. Далее колоски защемляются между бичами 4 транспортера 3 и планками 6 камеры 5. Так как бичи движутся с большой скоростью, а планки 6 неподвижны, то соприкосновение сопровождается сильным ударом по колосу. Поскольку бичей и планок множество, то такие удары повторяются многократно. В результате ударного действия и перетирания колосков между подвижной поверхностью ленты и неподвижной жалюзийной поверхностью камеры зерна отделятся от колосков. Так как сила тяжести зерен значительно меньше силы воздействия на них воздушной струи, то зерна всасываются через щели между планками 6 и направляются в камеру 5, а оттуда в воздуховод. Вместе с зернами в воздуховод затягиваются полова и оторвавшиеся частицы колосков. Поскольку между бичами ленточного транспортера 3 и планками 6 камеры 5 имеется регулируемый зазор, то по мере дальнейшего движения агрегата стебли беспрепятственно выскальзывают из молотильного канала. Из бруса-воздуховода продукты обмолота подхватываются мощным воздушным потоком и направляются в бункер-накопитель.
Расчетами обоснованы скорость движения ленты транспортера, высота молотильного канала, необходимый напор воздушного потока и другие параметры. Однако по известной причине результаты расчетов в заявке не приводятся.
Составлен эскизный проект макетного образца уборочной машины с шириной захвата один метр (объект исследований).
Экономическая эффективность очевидна, бесспорна и вытекает из приведенных в тексте заявки достоинств.