КАРТОФЕЛЕКОПАТЕЛЬ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к сепарирующим устройствам, используемым в картофелеуборочных машинах.
Известен элеваторный полунавесной картофелекопатель КСТ-1,4, предназначенный для уборки двух рядков картофеля, посаженного с междурядьем 70 см.
Картофелекопатель КСТ-1.4 содержит активные лемеха, закрепленные на подвесках, шарнирно соединенных с рамой, колеблющиеся шатунами, откидные пальцы, установленные на лемехах, скоростной, основной и каскадный элеваторы, образованные прутками, концы которых заделаны в звенья цепи, эллиптические встряхиватели, ходовые и опорное колеса, Глубину хода лемехов до 25 см регулируют винтовым механизмом, то есть изменением положения опорного колеса. (Халанский В.М., Горбачев И.В. Сельскохозяйственные машины. - М: Колос С, 2004. - С. 422-424).
Известный картофелекопатель предназначен для уборки картофеля на тяжелых почвах влажностью до 27%. Глубину хода лемехов до 25 см регулируют винтовым механизмом опорного колеса. Прутковые элеваторы, предназначенные для перемещения и размельчения клубненосного пласта, отделения почвы от клубней и отсева ее, расположены один за другим с перепадом по высоте. Они представляют собой решетчатые полотна с замкнутым контуром, верхние (рабочие) ветви которых движутся от лемехов к выходу. Верхняя ветвь при движении встряхивается эллиптическими звездочками.
-1
Лемеха закреплены на подвесках, шарнирно соединенных с рамой, и колеблются шатунами с амплитудой 14 мм и частотой 8,3; 9,4 и 10,5 с.
Частоту колебаний лемехов регулируют, заменяя звездочки на валу редуктора.
Колеблющиеся лемеха частично крошат пласт, меньше залипаются почвой, позволяют уменьшить сгруживание почвы и растительной массы перед элеватором, снижают тяговое сопротивление картофелекопателя.
Полотно элеватора образовано прутками, концы которых заделаны в звенья цепи. Скоростной элеватор имеет три цепи, основной и каскадный - по две цепи, которыми полотно опирается на звездочки ведущего вала и опорные ролики. Смежные прутки соединены планками и изогнуты в противоположные стороны, образуя карманы, предотвращающие скатывание клубней. Прутки каскадного элеватора покрыты резиной, что предохраняет клубни от повреждения.
Полотно скоростного элеватора движется с большей скоростью, чем картофелекопатель. Поэтому пласт, поступающий на него, растаскивается в продольном направлении и частично измельчается, что облегчает выделение клубней. Пласт, переходя с одного элеватора на другой, падает и дополнительно размельчается. Мелкая почва просеивается между прутками, а клубни, не разрушенные почвенные комки и ботва, сходят с каскадного элеватора в валок. Ширину образованного валка регулируют, поворачивая щиток, закрепленный к раме за каскадным элеватором.
Известный картофелекопатель имеет недостатки.
Во время уборки картофеля известным картофелекопателем часть клубней картофеля раскатывается по всей ширине подкопанных рядков. Для того чтобы картофель не раздавить колесами трактора, картофель убирают с первого и второго рядка, а затем с пятого и шестого, то есть подкапывают картофель через два рядка.
Во время уборки картофеля клубненосный гребень, подрезаемый лемехом, имеет почвенную корку, которая перемещается с клубненосным пластом с лемеха на прутковый сепарирующий элеватор. Какое бы не было сепарирующее устройство, вначале измельчается и просеивается почва с нижней части клубненосного пласта. Почвенные комки разрушенной почвенной корки гребня подрезанного лемехом не всегда удается разрушить дополнительными устройствами. В результате клубни картофеля и почвенные комки разрушенной почвенной корки перемещаются с каскадного пруткового элеватора и падают на поверхность поля, образуя валок картофеля и почвенных комков.
Также известен картофелекопатель, который содержит лемеха, закрепленные на шатунах, шарнирно установленных на эксцентриках, скоростной, основной и каскадный прутковые элеваторы, ходовые и опорные колеса, винтовой механизм для регулирования глубины подкапывания клубненосного пласта, эллиптические звездочки и установленный над ними в направлении движения вороха интенсификатор. Интенсификатор выполнен в виде приводного вала с фланцами и установлен с возможностью изменения расстояния между ним и прутковым элеватором. На приводном валу интенсификатора между фланцами установлены спиральные пружины сжатия, навитые с просветом между витками с правой и левой навивкой. Спиральные пружины изготовлены из проволоки круглого сечения, а поверхности проволоки выполнены из материала с высоким коэффициентом трения, например резины. (Заявка на изобретение «Картофелекопатель» №2018100708, МПК A01D 33/08, A01D 19/04, заявл. 10.01.2018).
Над верхней (рабочей) ветвью каскадного пруткового элеватора на раме установлен интенсификатор. Интенсификатор установлен над каскадном прутковом элеватором с возможностью изменения расстояния между ним и прутками элеватора. Интенсификатор выполнен в виде приводного вала с фланцами. На приводном валу интенсификатора между фланцами закреплены спиральные пружины. Спиральные пружины навиты с просветом между витками. Спиральные пружины выполнены с правой и левой навивкой. Спиральные пружины изготовлены из проволоки круглого сечения. Поверхности проволоки пружин выполнены из материала с высоким коэффициентом трения, например резины. Интенсификатор установлен на стойках, имеющих резьбу. Стойки закреплены на раме картофелекопателя и крепятся гайками. Вал интенсификатора установлен на подшипниках, закрепленных к стойке. В зависимости от размеров почвенных комков и влажности подкапываемого клубненосного пласта положение интенсификатора на стойке, то есть расстояние между пружин и прутками каскадного элеватора можно изменять.
Перед началом работы картофелекопателя в зависимости от типа и состояния почвы, минимальное расстояние от интенсификатора до каскадного пруткового элеватора устанавливается путем вворачивания гайки на стойку.
При перемещении почвенных комков и клубней картофеля прутковым элеватором в зоне расположения интенсификатора спиральные пружины сжатия, выполненные с правой и левой навивкой с просветом между витками, воздействуют на почвенные комки и клубни картофеля. Клубни картофеля и почвенные комки под воздействием пружин перемещаются к середине каскадного пруткового элеватора. При этом почвенные комки разрушаются, а почва просеивается между прутками элеватора. Клубни картофеля очищаются от почвы спиральными пружинами, перемещаются на середину каскадного пруткового элеватора, а затем на почву без раскатывания за картофелекопателем, образуя валок.
Известный картофелекопатель имеет недостатки.
Интенсификатор выполнен в виде приводного вала с фланцами. При работе известного картофелекопателя картофель перемещается спиральными пружинами в середину пруткового элеватора, но при этом частично сгруживается перед приводным валом интенсификатора.
Задача технического решения - усилить разрушающее воздействие интенсификатора на почвенные комки и предотвратить сгруживание картофеля на каскадном прутковом элеваторе между спиральными пружинами.
Техническое решение заключается в том, что разрушающее воздействие интенсификатора на почвенные комки осуществляется путем обеспечения колебательного вращения спиральных пружин.
Техническое решение достигается тем, что картофелекопатель, содержащий лемеха, скоростной, основной и каскадный прутковые элеваторы, ходовые и опорные колеса, винтовой механизм для регулирования глубины подкапывания клубненосного пласта, эллиптические звездочки и установленный в направлении движения вороха, интенсификатор в виде спиральных пружин навитых с просветом между витками с правой и левой навивкой, изготовленные из проволоки круглого сечения, поверхности которой выполнены из материала с высоким коэффициентом трения, например резины, а спиральные пружины закреплены на барабанах, внутри которых и на валах закреплены спиральные плоские пружины.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый картофелекопатель соответствует критерию "новизна", т.к. обеспечивается дополнительное разрушающее воздействие интенсификатора на почвенные комки путем создания колебательного вращательного движения спиральных пружин, при этом техническое решение заявляемого картофелекопателя имеет отличия от прототипа.
1. Спиральные пружины закреплены на барабанах.
2. Внутри барабанов установлены спиральные плоские пружины.
3. Спиральные плоские пружины закреплены к ведущим валам и барабанам.
Для усиления разрушающего воздействия на почвенные комки и улучшения сепарации почвы, очистки клубней картофеля от налипшей почвы, интенсификатор, установленный над каскадным прутковым элеватором, снабжен спиральными пружинами, которые при вращении получают колебательное движение.
Для создания вращательного и колебательного воздействия на почвенные комки и клубни картофеля, спиральные пружины сжатия закреплены к барабанам.
Колебательное воздействие спиральных пружин, изготовленных из проволоки круглого сечения осуществляется спиральными плоскими пружинами. Для этого спиральные плоские пружины закреплены к ведущим валам и барабанам.
Выявленные признаки технического решения заявляемого картофелекопателя позволяют сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность полезной модели, может быть многократно использована в конструкциях картофелеуборочных машин. Расширяются функциональные возможности картофелекопателя и область применения, то есть возможна уборка картофеля не только на легких, а также тяжелых почвах влажностью более 27%. Таким образом, можно сделать вывод о соответствии критерию «Промышленная применимость».
Заявляемый картофелекопатель поясняется чертежным материалом.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема картофелеуборочной машины, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - кинематическая схема движения каскадного пруткового элеватора и интенсификатора; на фиг. 4 - показан приводной вал интенсификатора; на фиг. 5 - крепление интенсификатора на раме, вид сбоку; на фиг. 6 - разрез А-А на фиг. 4.
Картофелекопатель снабжен лемехами 1 и 2, скоростным 3, основным 4 и каскадным 5 прутковыми элеваторами, ходовыми 6 и опорным 7 колесами. Глубину хода лемехов 1 и 2 до 25 см регулируют винтовым механизмом 8. Прутковые элеваторы 3, 4 и 5, предназначенные для перемещения и размельчения клубненосного пласта, отделения почвы от клубней и отсева почвы, расположены один за другим с перепадом по высоте. Они представляют собой решетчатые полотна с замкнутым контуром, верхние (рабочие) ветви которых движутся от лемехов 1 и 2 к выходу. Верхняя ветвь при движении встряхивается эллиптическими звездочками 9. Над верхней (рабочей) ветвью каскадного пруткового элеватора 5 на раме 10 (фиг. 5) установлен интенсификатор 11. Интенсификатор 11 установлен над каскадным прутковым элеватором 5 с возможностью изменения расстояния между ним и прутками элеватора 5. Интенсификатор 11 выполнен в виде приводных валов 12 и 13. Валы 12 и 13 получают вращение на звездочки 14 и 15 от вала каскадного пруткового элеватора 5. Валы 12 и 13 вращаются на подшипниках 17 и 18. К каждому валу 12 и 13 закреплены спиральные плоские пружины 19, у которых второй конец закреплен к барабану 20 и 21. На барабанах 20 и 21 закреплены спиральные пружины сжатия 22 и 23. Спиральные пружины 22 и 23 навиты с просветом между витками. Спиральные пружины 22 и 23 выполнены с правой и левой навивкой. Спиральные пружины 22 и 23 изготовлены из проволоки круглого сечения. Поверхности проволоки пружин 22 и 23 выполнены из материала с высоким коэффициентом трения, например резины. Интенсификатор 11 установлен на стойках 24 (фиг. 5), имеющих резьбу. Каждая стойка 24 закреплена на раме 10 картофелекопателя и крепятся гайками 25. Каждый вал 12 и 13 интенсификатора 11 установлен на подшипниках 17 и 18 закрепленных к стойкам 24. Стойки 24 выполнены с резьбой. Путем вворачивания стойки 24 в резьбовую часть возможно изменение расстояния между интенсификатором 11 и каскадным прутковым элеватором 5. В зависимости от размеров почвенных комков и влажности подкапываемого клубненосного пласта положение интенсификатора 11 на стойке 24, то есть расстояние между пружин 22 и 23 и прутками каскадного элеватора 5 имеется возможность изменять.
Перед началом работы картофелекопателя в зависимости от типа и состояния почвы минимальное расстояние от интенсификатора 11 до каскадного  пруткового элеватора 5 устанавливается путем вворачивания гайки 25 на стойку 24.
Картофелекопатель работает следующим образом.
При движении картофелекопателя вдоль убираемых рядков подкопанные лемехами 1 и 2 клубненосные пласты поступают на скоростной прутковый элеватор 3. За счет того, что скорость прутков скоростного пруткового элеватора 3 больше, чем скорость самого картофелеуборочного агрегата, клубненосный пласт разрывается на куски и клубненосную почву. Клубненосная почва с почвенными комками перемещается на основной прутковый элеватор 4. Глубину хода лемехов 1 и 2 до 25 см регулируют винтовым механизмом 8 путем изменения положения опорного колеса 7. Клубненосный пласт, переходя скоростной прутковый элеватор 3 на основной прутковый элеватор 4, а затем на каскадный прутковый элеватор 5, дополнительно размельчается. Мелкая почва просеивается между прутками элеваторов. Не разрушенные почвенные комки и растительные остатки, а также столоны сходят со скоростного пруткового элеватора 3 на основной прутковый элеватор 4. Верхняя ветвь основного пруткового элеватора 4 при движении встряхивается эллиптическими звездочками 9. Почвенные комки измельчаются, а почва просеивается через сепарирующую поверхность основного пруткового элеватора 4. Клубни картофеля и не разрушенные почвенные комки перемещаются на каскадный прутковый элеватор 5. При перемещении почвенных комков и клубней картофеля в зоне расположения интенсификатора 11 спиральные пружины сжатия 22 и 23, выполненные с правой и левой навивкой с просветом между витками воздействуют на почвенные комки и клубни картофеля. Клубни картофеля и почвенные комки под воздействием пружин 22 и 23 перемещаются к середине каскадного пруткового элеватора 5. При этом почвенные комки разрушаются, а почва просеивается между прутками каскадного элеватора 5. Клубни картофеля очищаются от почвы спиральными пружинами 22 и 23, перемещаются на середину каскадного пруткового элеватора 5, а затем на почву без раскатывания за картофелекопателем, образуя валок.
Спиральные пружины 22 и 23, выполненные из проволоки круглого сечения обеспечивает измельчение почвенных комков, отрыв столонов от клубней картофеля. Под действием спиральных плоских пружин 19 спиральные пружины сжатия 22 и 23 делают колебательные вращательные движения и при этом интенсивнее воздействуют на почвенные комки и клубни картофеля, разрушают почвенные комки, отрывают столоны от клубней и в результате происходит интенсивная сепарация почвы на каскадном прутковом элеваторе 5.
При работе картофелеуборочной машины на легких почвах, а также на тяжелых почвах влажностью до 27% интенсификатор 11 установлен с возможностью изменения расстояния между ним и прутками каскадного пруткового элеватора 5. Расстояние между прутками каскадного пруткового элеватора 5 и спиральными пружинами 22 и 23, закрепленных на валах 12 и 13 интенсификатора 11 изменяются гайками 25, которые вворачиваются или отворачиваются на стойке 24.
Использование картофелекопателя с заявляемым интенсификатором, снабженными спиральными плоскими пружинами позволяет осуществить вращательное колебательное вращении спиральным пружинам и тем самым качественно улучшить измельчение почвенных комков, налипшей почвы на клубни, отрыв столонов от клубней и уложить картофель за картофелекопателем в валок.