СЕПАРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО КОРНЕКЛУБНЕУБОРОЧНОЙ МАШИНЫ
SEPARATING DEVICE FOR ROOTS AND TUBERS HARVESTER

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в конструкциях машин для уборки корнеклубнеплодов.
Известно сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины, включающее просеивающий элеватор, над полотном которого установлена рамка, содержащая пассивные брусья с пальцами (авторское свидетельство СССР №735205, кл. A01D 15/04).
Недостатком такого устройства является сгруживание массы пальцами пассивных брусьев при работе в тяжелых условиях, что нарушает устойчивое выполнение технологического процесса и резко снижает сепарирующую способность элеватора.
Известно также сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины, содержащее просеивающий элеватор и установленный над ним интенсификатор сепарации, выполненный в виде пары брусьев с пальцами, при этом брусья шарнирно связаны между собой посредством двуплечих рычагов и имеют кинематическую связь с механизмом привода, обеспечивающий колебания брусьев с пальцами в противофазах перпендикулярно направлению движения вороха (заявка ФРГ №2144717, кл. A01D 17/10, 1973).
Недостатками известного устройства являются невысокая эффективность сепарации и возможность повреждения корнеклубнеплодов.
В усовершенствованной конструкции сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины, наряду с основным интенсификатором сепарации, снабжено дополнительными интенсификаторами сепарации, установленными над элеватором в направлении движения вороха с возможностью обеспечения последовательного убывания интенсивного силового воздействия пальцев на клубни по ходу технологического процесса, при этом количество пальцев на каждом последующем пальцевом брусе больше, чем на предыдущем (авторское свидетельство СССР №1130224, кл. A01D 33/08, 1982).
Процесс сепарации в рассматриваемых схемно-конструктивных решениях при возвратно-поступательных перемещениях пальцев происходит только с учетом угловых сдвигающих усилий объемной массы вороха, что обусловливает значительный подпор, а следовательно, и повышенное сгруживание почвы в зоне интенсификатора, при этом создаются предпосылки для механического повреждения поверхностей клубня пальцами интенсификатора.
Кроме того, структурно-кинематическая схема механизма перемещения брусьев с пальцами в колебательное движение имеет большую инерционность массы, характеризуется достаточной энергоемкостью и материалоемкостью.
Известно сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины, содержащее просеивающий элеватор и установленные над ним интенсификаторы сепарации с пальцами, при этом интенсификаторы сепарации выполнены в виде набора последовательно расположенных приводных валов с размещенными на них посредством переходных элементов пальцами, причем пальцы в переходных элементах выполнены изогнутыми и расположены со смещением один относительно другого на угол 120°, а каждый вал соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора (Патент RU 2267901, МПК A01D 33/08, 2004). При этом конструкция привода обеспечивает траекторию движения концов ворошителей (пальцев) в виде квадрата, что способствует более интенсивному разрушению, разрыхлению почвенного пласта и повышает сепарирующую способность элеваторного полотна.
Известно также сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины, содержащее просеивающий элеватор и установленные над ним интенсификаторы сепарации с пальцами, интенсификаторы сепарации выполнены в виде набора последовательно расположенных приводных валов с наклонно смонтированными пальцами, при этом каждый вал снабжен симметрично расположенными относительно оси выступами со сферической поверхностью, а пальцы смонтированы на выступах шарнирно посредством разъемных обойм (Патент RU 2267900, МПК A01D 33/08, 2004).
Интенсификаторы сепарации могут быть выполнены в виде приводных валов с наклонно закрепленными на них дисками, причем диски закреплены на валу под углом к его оси, а смежные диски наклонены навстречу один другому, при этом каждый диск приводного вала выполнен в форме двойного кругового сегмента, а каждый вал соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора, причем соотношение диаметров зубчатого колеса и сателлита равно 3:2 (Патент RU 2267899, МПК A01D 33/08, 2004).
Интенсификаторы сепарации в виде наклонно смонтированных на приводных валах пальцев или дисков в форме двойного кругового сегмента по способу разрушения почвенного пласта являются более предпочтительными.
Однако рассмотренные схемно-конструктивные решения интенсификаторов сепарации не в полной мере обеспечивают требуемого повышения сепарирующей способности рабочих органов в картофелеуборочной технике и потенциальные возможности их использования остаются все еще не исчерпанными.
Задача предлагаемого изобретения - повышение эффективности технологического процесса сепарации за счет кинематики движения рабочих элементов интенсификатора сепарации и сдвигового характера распределения клубненосного пласта по ширине полотна элеватора, динамики и силового поля их воздействия на поток материала.
Поставленная задача достигается тем, что в сепарирующем устройстве корнеклубнеуборочной машины, содержащем просеивающий элеватор и установленные над ним в направлении движения вороха интенсификаторы сепарации, при этом интенсификаторы сепарации выполнены в виде набора последовательно расположенных приводных валов с закрепленными на них рабочими элементами, согласно изобретению, рабочие элементы интенсификаторов сепарации выполнены в виде упругих спиральных лент, которые укреплены на приводных валах прерывисто, при этом одни концы спиральных лент прикреплены к валам шарнирно, а другие концы лент размещены с возможностью свободного перемещения вдоль оси валов.
На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - узел А на фиг.2 (рабочий элемент интенсификатора); на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3.
Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины содержит просеивающий элеватор 1 и установленный над ним интенсификатор сепарации, выполненный в виде набора последовательно установленных на расстоянии друг от друга приводных валов 2 с закрепленными на каждом из них рабочими элементами 3. Рабочие элементы выполнены в виде упругих спиральных лент, которые укреплены на приводных валах прерывисто, при этом одни концы каждой спиральной ленты прикреплены к валам посредством шарнира 4, а другие концы спиральной ленты имеют связь с валом посредством промежуточной втулки 5. Шарнир 4 в цилиндрическом углублении вала 2 снабжен пружинной шайбой 6, предохраняющей от самооткручивания шарнир 4. Спиральные ленты могут быть расположены на каждом из приводных валов со смещением один относительно другого на 120° (на чертеже не показано). Рабочие элементы интенсификатора - спиральные ленты, как правило, могут быть выполнены из плоского ремня с непрерывным стальным кордом или с кордом из стекловолокна и изготавливаться из резины, полиуретана или полиамидной ткани.
Все валы 2 с укрепленными на них рабочими элементами 3 - упругими спиральными лентами вращаются в подшипниковых опорах в одном направлении, а привод их может осуществляться от ведущего вала просеивающего элеватора, например, посредством цепной передачи.
Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины работает следующим образом.
При движении машины вдоль убираемых рядков подкопанная лемехом масса поступает на элеватор 1, который транспортирует ее к последующим рабочим органам. Во время транспортирования массы происходит сепарация почвы. При прохождении массы в зоне расположения приводных валов 2 рабочие элементы 3 взаимодействуют с потоком материала, при этом происходит разрушение, разрыхление почвенного пласта и более интенсивная сепарация на полотне элеватора.
В процессе выполнения технологической операции сепарации почвы установленные над просеивающим элеватором приводные валы 2 с укрепленными на каждом из них упругими спиральными лентами 3 получают вращательное движение в одном направлении от звездочки 7 цепной передачи. При вращении каждого из приводных валов интенсификатора крутящий момент передается на упругие спиральные ленты 3. При встрече подкопанного пласта со спиральными лентами последние торцовой и боковой поверхностями активно воздействуют на массу материала, разделяя ее на отдельные потоки и распределяя равномерно по всей ширине полотна элеватора. При движении каждой упругой спиральной ленты она за счет шарнира 4 и промежуточной втулки 5, имеющей возможность осевого перемещения вдоль вала и поворота вокруг их общей оси, циклически пульсационно перемещается по направлениям, указанным стрелками на фиг.3. При этом частицы почвы, перемещаемые боковой поверхностью витка каждой спирали, будут двигаться по ней в основном со скольжением вдоль прутков транспортера, что оказывает определенное влияние на сепарацию почвы.
Благодаря предлагаемой конструкции интенсификаторов упругие спиральные ленты при круговом вращении валов изменяют свои геометрические параметры (шаг винтовой линии, шаг, угол атаки). Изменение геометрических размеров спиральных лент приводит к тому, что при своем движении спиральные ленты создают циклически пульсирующие асимметричные двухмерные потоки, которые непрерывно изменяются во времени и по всей ширине пруткового элеватора сепарирующего устройства, образуя при этом значительные поверхности раздела компонентов клубненосного вороха. Амплитудно-частотный режим движения рабочих элементов каждого вала позволяет интенсифицировать процесс нарушения связанности подкопанного пласта и рыхление его локальных структурообразований, при этом обеспечивается выравнивание потока и высокая эффективность сепарации почвы, что позволяет значительно уменьшить содержание почвенных примесей в ворохе.
Повышению сепарации также способствует установка встряхивающего устройства в зоне расположения интенсификатора сепарации - последовательно установленных над полотном пруткового элеватора набора приводных роликов с упругими спиральными элементами.
Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет обеспечить максимальную сепарирующую способность просеивающего элеватора, снизить потери и повреждаемость убираемой культуры.
Предлагаемое техническое решение просто в конструктивном исполнении и при использовании улучшает эксплуатационно-технологические характеристики сепарирующего устройства корнеклубнеуборочной машины.