УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ЗЕРНА В ЗЕРНОУБОРОЧНОМ КОМБАЙНЕ
DEVICE FOR GRAIN SEPARATION IN GRAIN COMBINE HARVESTER

Область техники
Изобретение относится к зерноуборочным комбайнам и, в частности, к средству обратного перемещения, обеспечивающего захват зерна, падающего из устройства для его отделения, и перемещения этого зерна вперед на скатную зерновую доску, расположенную перед очистительным узлом.
Уровень техники
На протяжении многих десятилетий для сбора различных сельскохозяйственных культур, например, зерновых злаков, кукурузы и рапса с масличными семенами фермерами применялись самоходные зерноуборочные комбайны. Как правило, зерноуборочные комбайны срезают стебли, вымолачивают зерно, отделяют зерно от соломы и очищают зерно перед складированием в находящемся на борту бункере. Солома и оставшиеся отходы выбрасываются из задней части устройства.
В патентном документе WO 2012/095239 представлен зерноуборочный комбайн с обрабатывающим устройством гибридного типа, включающий в себя молотильный барабан, вращающийся вокруг поперечной оси перед парой осевых роторов. Поток срезанного материала подается в молотильный барабан с его передней стороны и перемещается по касательной к его нижней стороне по существу в обратном направлении. Зерно и мякина, отделенные на этом этапе, падают на расположенную под ним скатную зерновую доску, которая вибрирует для переноса зерна и мякины назад к заднему краю, откуда они падают под действием силы тяжести в очистительный узел.
Оставшийся после молотьбы материал переносится назад из молотильного барабана в устройство для отделения зерна, содержащее пару расположенных рядом друг с другом осевых роторов, в которых поток урожая перемещается по спиральной траектории из передней части в заднюю.
В процессе обработки зерно и мякина оделяются от соломы и падают под действием силы тяжести через решетку на расположенную под ними обратную скатную доску, по которой зерно и мякина перемещаются вперед к переднему краю, откуда они падают под действием силы тяжести на скатную зерновую доску. Отходы в виде соломы выбрасываются из устройства для отделения зерна через заднюю часть комбайна.
В комбайне «осевого» типа стандартный молотильный барабан отсутствует, а молотьба и отделение выполняются одним или несколькими осевыми роторами.
Очистительный узел большинства комбайнов работает согласно хорошо известным процессам обработки, в которых зерно и мякина перемещаются вниз от скатной зерновой доски под действием создаваемого вентилятором потока воздуха. Поток воздуха сдувает более легкую мякину и пыль назад и выводит из комбайна, а более тяжелое зерно падает, проходя через последовательность очистительных сит перед подачей в зерновой бункер.
В патентном документе WO 2012/095239 отмечено, что улучшение отделения зерна и другого материала (кроме примесей зерна) на скатной зерновой доске перед очистительным узлом улучшает очистку. Более легкий материал имеет склонность к перемещению в сторону верхней части слоя, в то время как зерно падает на дно. При выполнении очистки с использованием потока воздуха, примеси зерна более эффективно удаляются от слоя зерна.
Задачей изобретения является улучшение расслоения материала сельскохозяйственной культуры на скатной зерновой доске непосредственно перед очистительным узлом
Раскрытие изобретения
В соответствии с изобретением, зерноуборочный комбайн содержит осевое устройство для отделения зерна, имеющее по меньшей мере один ротор, установленный в кожухе с возможностью вращения и перемещения срезанного материала по спиральной траектории от переднего конца к заднему, при этом кожух ротора включает в себя решетку, допускающую падение через нее отделенного зерна; первый обратный транспортер, расположенный под передней частью устройства для отделения зерна и выполненный с возможностью захвата части указанного отделенного зерна и переноса этого зерна вперед к первому переднему краю, под которым расположен первый участок скатной зерновой доски, на который под действием силы тяжести падает зерно с указанного первого переднего края; второй обратный транспортер, расположенный под задней частью устройства для отделения зерна и выполненный с возможностью захвата и переноса части упомянутого отделенного зерна вперед ко второму переднему краю, обеспечивая падение зерна под действием силы тяжести на расстоянии позади от указанного первого участка, причем скатная зерновая доска выполнена с возможностью перемещения собранного зерна в направлении назад в очистительный узел.
Посредством двух обратных транспортеров зерно собирается от устройства для его отделения в виде двух отдельных потоков, каждый из которых сбрасывается на скатную зерновую доску (в качестве альтернативы называемый скатной доской для расслоения) в двух разных местах.
Согласно изобретению материал, падающий из первой области устройства для отделения зерна, содержит больше зерна, чем материал, падающий из задней его части. Для улучшения расслоения срезанного материала на скатной зерновой доске расположенный спереди первый обратный транспортер предпочтительно сбрасывает обогащенную зерном смесь рядом с передней частью скатной зерновой доски, обеспечивая тем самым максимально возможное расслоение перед очистительным модулем.
Остатки материала, падающие из задней части устройства для отделения зерна, содержат больше примесей, их собирают на втором обратном транспортере и сбрасывают в месте, расположенном позади первой части, обогащенной зерном. В результате больше материала с повышенным содержанием примесей или более грязного материала сбрасывается на более чистый обогащенный зерном материал, уже уложенный слоем на скатной зерновой доске. Предпочтительно двойной обратный транспортер улучшает расслоение собранного зерна и примесей.
Первый и/или второй обратный транспортеры могут быть выполнены в виде соответствующих обратных скатных вибрационных досок, известным образом соединенных с приводом колебаний. В качестве альтернативы, первый и/или второй обратный транспортеры могут иметь конструкцию с бесконечным ремнем.
Устройство для отделения зерна может содержать пару расположенных рядом друг с другом осевых разделительных роторов. В этом случае и первый, и второй обратные транспортеры, предпочтительно, проходят по ширине сброса обоих роторов. В качестве альтернативы, устройство для отделения зерна может содержать больше или меньше двух осевых разделительных роторов.
Предпочтительно задний край первого обратного транспортера расположен над скатной зерновой доской, поэтому вся длина первого транспортера проходит над этой скатной зерновой доской. Предпочтительно весь материал, падающий через решетку устройства для отделения зерна, захватывается первым или вторым обратным транспортерами, которые подают этот материал в оптимальное место для расслоения на скатной зерновой доске.
Предпочтительно второй передний край расположен впереди заднего края скатной зерновой доски, так что содержащий относительно большое количество примесей материал, переносимый вторым транспортером, сбрасывается на верхнюю поверхность обогащенного зерном слоя на скатной зерновой доске. Благодаря установке двух обратных транспортеров материал, падающий на задний край скатной зерновой доски, по меньшей мере частично наслаивается.
Предпочтительно длина второго обратного транспортера по меньшей мере в два раза больше длины первого обратного транспортера, а более предпочтительно - в три раза. Выбранные размеры могут быть определены по профилю зерна и примесей, сбрасываемых из устройства для отделения зерна от передней его части до задней. Предположительно, большая часть зерна падает в пределах относительно короткого участка в начале устройства. Это отличает его от расположенного за ним остального участка, на котором падающая смесь имеет существенно более высокое содержание примесей, хотя обычно на него попадает часть зерна. В связи с этим для оптимизации расслоения на скатной зерновой доске предпочтительно передний обратный транспортер короче заднего обратного транспортера.
Изобретение поясняется чертежами.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематично показан зерноуборочный комбайн, вид в перспективе;
на фиг. 2 - обрабатывающее устройство и очистительный узел зерноуборочного комбайна в соответствии с изобретением, вид спереди в перспективе;
на фиг. 3 - обрабатывающее устройство и очистительный узел, показанные на фиг. 2, вид в разрезе.
Вариант осуществления изобретения
Термины «продольный», «поперечный», «передний», «задний», «вперед», «назад», «спереди» и «сзади» относятся к нормальному направлению движения зерноуборочного комбайна. Иными словами, термин «продольный» соответствует направлению от передней части до задней, а термин «поперечный» соответствует поперечному направлению или «левому» и «правому». Кроме того, термины «осевой» и «радиальный» относятся к телу вращения, такому как вал, при этом термин «осевой» обозначает направление вдоль оси вращения, а «радиальный» обозначает направление, перпендикулярное оси вращения.
На фиг. 1 показан самоходный зерноуборочный комбайн 10, содержащий жатку 12, срезающую и собирающую полосу урожая по мере перемещения зерноуборочного комбайна по ниве. Транспортер 14 переносит поток урожая из жатки 12 в центральное обрабатывающее устройство, не показанное на фиг. 1, которое будет подробнее описано ниже. Очищенное зерно, отделенное от потока урожая, собирается в накопительном бункере, который периодически опорожняют в прицеп (не показан) посредством разгрузочного шнека 16, показанного в сложенном транспортном положении. Остатки или другой материал (кроме примесей зерна), остающийся от потока урожая, такой как солома и мякина, выбрасывается из задней части устройства, что показано стрелкой 18. Кроме того, комбайн 10 имеет водительскую кабину 20.
Как показано на фиг. 2 и 3, в устройстве 22 обработки урожая, поток срезанного урожая поступает по касательной из транспортера 14 к передним концам пары осевых вращающихся узлов 24, 25 посредством приемного битера 26, вращающегося против часовой стрелки, как показано на фиг. 3. Установленные под углами лопатки на приемном битере 26 выполнены с возможностью разделения урожая на два потока, каждый из которых поступает в соответствующий вращающийся узел 24 и 25.
Левый вращающийся узел 25 содержит ротор 28, продольно установленный с возможностью вращения в кожухе 30. Правый вращающийся узел 24 аналогичен левому и имеет зеркально отраженную конструкцию.
Каждый кожух 30 имеет по существу цилиндрическую форму и примыкает у переднего конца к переходному кожуху 32 для направления урожая от по существу направленного назад потока под приемным битером 26 к спиральному потоку вокруг ротора 28. На нижней части кожуха выполнена решетка 34, через которую отделенное зерно и мякина падают под действием силы тяжести.
На внутренней поверхности кожуха 30 установлены направляющие лопатки 36 для проталкивания урожая в обратном направлении после его движения вокруг ротора 28.
На переднем участке 28а ротора 28 имеются продольно установленные молотильные бичи 38, которые совместно с направляющими лопатками 36, обмолачивают поток урожая. Для отображения деталей ротора 28 на фиг. 2 не показана часть правого кожуха 25.
За передним участком 28а расположен задний участок 28b, который содержит множество установленных на сердечнике ротора и выступающих вверх пальцев 40. Пальцы 40 выполняют функцию разделения, отделяя зерна от соломы.
Вращающиеся узлы 24, 25 выполнены с возможностью обмола и отделения после перемещения потока урожая по мере того, как он поступает из передней части в заднюю. Отделенные от соломы зерно и мякина падают под действием силы тяжести через решетки 34.
Материал, падающий из вращающихся узлов 24, 25 устройства отделения, захватывается одной из двух обратных скатных досок 42, 44, уставленных под кожухами 30 роторов. Первая обратная скатная доска 42 проходит по ширине выпуска двух вращающихся узлов 24, 25 и расположена так, что она захватывает материал из передней части устройства отделения. Первая обратная скатная доска 42 имеет передний край 46, проходящий вперед за пределы передней части 34а решетки 34. Задний край 48 расположен ниже точки, расположенной вдоль переднего участка 28а или молотильной части ротора 28.
Вторая обратная скатная доска 44 проходит позади первой обратной скатной доски и выполнена с возможностью захвата остатков материала, которые падают из вращающихся узлов 24, 25 устройства отделения. Таким образом, вторая обратная скатная доска 44 по существу выполнена более длинной, чем первая обратный скатная доска 42. Передний край 50 второй обратный скатной доски 44 расположен рядом с задним краем 48 первой обратной скатной доски 42 так, что большая часть материала, падающего из устройства отделения, захватывается одной из обратных скатных досок. Несмотря на это, возможна компоновка, в которой между задним краем 48 первой обратной скатной доской 42 и передним краем 50 второй обратно скатной доской 44 имеется продольный зазор.
Как и в стандартных современных комбайнах обе обратных скатных доски 42, 44 наклонены вниз в направлении потока материала и выполнены с возможностью их приведения в колебательное движение. Таким образом, собранный материал переносится по существу в направлении вперед (по направлению к передней части комбайна 10) и поступает из соответствующих передних краев 46, 50 на расположенную под ним скатную зерновую доску 60 (или скатную доску для расслоения).
Скатная зерновая доска 60 выполнена с возможностью приведения ее в колебательное движение для переноса смеси зерна и зерновых примесей назад к заднему краю 62, откуда смесь поступает в очистительный узел, который в целом обозначен позицией 64. Во время переноса смеси зерна и зерновых примесей происходит расслоение этой смеси так, что более тяжелое зерно оседает в нижние слои, а более легкие зерновые примеси поднимаются к верхней части.
Смесь материала с относительно высоким содержанием зерна поступает из первой обратной скатной доски 42 в переднюю часть скатной зерновой доски 60, как обозначено стрелкой А. Такой относительно чистый материал оседает на скатной зерновой доске 60 и перемещается назад. Как обозначено стрелкой В, смесь материала с относительно высоким содержанием примесей зерна от второй обратной скатной доски 44 оседает на скатной зерновой доске 60 позади места подачи первой обратной скатной доски 44. Такая смесь с высоким содержанием зерновых примесей оседает поверх смеси с высоким содержанием зерна, что способствует разделению всей смеси урожая.
По мере того, как поток урожая падает от заднего края 62 скатной зерновой доски 60, находящийся сверху более легкий материал выдувается назад создаваемым вентилятором 66 (фиг. 2) очистительным воздушным потоком, обозначенным стрелкой X. Указанное разделение позволяет непрерывно сдувать более легкий материал в направлении назад, как показано стрелкой 72. Более тяжелый материал с высоким содержанием зерна самотеком поступает на первое сито 68 и через него на второе сито 70, как в очистительных узлах известных комбайнов.
Первое сито 68 и второе сито 70 выполнены с возможностью приведения в колебательное движение. Солома и слишком крупный материал не проходят через первое сито 68 и перемещаются обратно под действием колебательного движения, после чего он падает через задний край и отводится наружу из задней части комбайна.
Остатки или необмолоченное зерно, а также зерно проходят через первое сито 68 на второе сито 70. Зерно падает через второе сито 70 на расположенный под ним сбирающий желоб 72, направляющий чистое зерно в шнек поперечной подачи (не показан) для подачи зерна в накопительный бункер.
Остатки, которые не могут пройти через отверстия во втором сите 70, перемещают назад, посредством колебательного движения до тех пор, пока они не будут выброшены через задний край сита 70 на лоток 74 сбора остатков, который перемещает эти остатки на подающий шнек для вторичного обмолота (не показан).
Хотя скатные доски показаны колеблющимися или вибрирующими, одна или обе обратных скатных досок 42, 44 могут быть заменены установленными на роликах ленточными конвейерами.
Кроме того, обрабатывающее устройство может содержать только один вращающийся узел. Например, обрабатывающее устройство может быть гибридного типа с молотильным барабаном с потоком по касательной, расположенным перед одним или несколькими вращающимися узлами.
Как описано выше и показано на чертежах, передний край 50 самой последней обратной скатной доски 44 расположен непосредственно позади заднего края 48 самой передней обратной скатной доски 42. Однако возможно расположение переднего края 50 перед задним краем 48 ниже его, образуя перекрытие между двумя обратными скатными досками 42, 44. Например, передний край 50 может располагаться позади заднего края 48, отставляя тем самым зазор между обратными скатными досками 42, 44. Такой зазор обеспечивает возможность выпуска части материала из вращающихся узлов 24, 25 так, что материал падает непосредственно на скатную зерновую доску 60 или в зерноочистку 64.
Описанный выше зерноуборочный комбайн имеет два обратных транспортера, но может содержать и большее их количество.
Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что возможны другие модификации с другими известными элементами зерноуборочных комбайнов, которые могут использоваться совместно или в дополнение к описанным выше особенностям изобретения.
Таким образом, зерноуборочный комбайн содержит осевое устройство для отделения зерна. Осевое устройство для отделения зерна содержит по меньшей мере один ротор, установленный с возможностью вращения в кожухе и выполненный с возможностью перемещения срезанного материала по спиральной траектории от переднего конца к заднему. Роторы также могут использоваться для обмолота урожая перед отделением. Кожух ротора включает в себя решетку, допускающую падение через нее отделенного зерна под действием силы тяжести. Под решеткой один за другим расположены два обратных транспортера. Первый обратный транспортер расположен под передней частью устройства для отделения зерна и выполнен с возможностью захвата части указанного отделенного зерна и переноса этого зерна вперед к первому переднему краю, под которым расположен первый участок скатной зерновой доски, на который под действием силы тяжести падает зерно с указанного первого переднего края. Второй обратный транспортер расположен под задней частью устройства для отделения зерна и выполнен с возможностью захвата и переноса части упомянутого отделенного зерна вперед ко второму переднему краю, обеспечивая падение зерна под действием силы тяжести на расстоянии позади от указанного первого участка. Скатная зерновая доска выполнена с возможностью перемещения собранного зерна в направлении назад в очистительный узел.