Зерноуборочный комбайн
COMBINE HARVESTER

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и направлено на дальнейшее совершенствование зерноуборочных комбайнов, главным образом предназначенных для уборки урожая очесом растений на корню.
Известен зерноуборочный комбайн для уборки урожая на корню, содержащий уборочную платформу с очесывающим барабаном, подающим шнеком, скребковым транспортером и перфорированным днищем для шнека и скребкового транспортера. Под перфорированным днищем находится сборник отсепарированного зерна. Наклонная камера транспортера соединена с молотилкой комбайна [Патент Великобритании №2200526, МПК: А01Д 41/00, A01F 12/44, В07В 1/00. 1987. Зерноуборочный комбайн].
В известном комбайне нижний барабан транспортера наклонной камеры размещен на расстоянии 600 мм от подающего шнека. В результате между транспортером и шнеком образуется «пассивная зона», в которой накапливается мелкий ворох и происходит неравномерная подача хлебной массы под транспортер наклонной камеры. Это нарушает последующий технологический процесс сепарации и обмолота в молотилке комбайна. Данный недостаток особенно проявляется при уборке урожая очесом на корню, когда собранная хлебная масса представляет собой в основном колосовую часть убираемой культуры.
Другим недостатком известного комбайна является то, что расположение подающего шнека на расстоянии от нижнего барабана транспортера приводит к увеличению габаритов платформы, ее массы и момента сил, воздействующих на гидроцилиндр подъема платформы. Это повышает затраты мощности на подъем платформы, увеличивает ее громоздкость, снижает маневренность и продольную устойчивость комбайна.
С целью исключения поступления свободного зерна в молотильное устройство участок платформы и днища наклонной камеры выполнены перфорированными (решетчатыми). Это позволяет выделять свободное зерно в сборник, расположенный под решетами. Тем не менее, эффективного выделения зерна и полноты отделения его от вороха это не обеспечивает, т.к. шнек не обладает активной обмолачивающей способностью.
Техническим результатом изобретения являются повышение технологической надежности, снижение металлоемкости конструкции и энергоемкости процесса транспортирования зерносоломистой массы в молотилку, ее обмолота.
Согласно изобретению зерноуборочный комбайн для уборки урожая очесом растений на корню содержит уборочную платформу с очесывающим барабаном, подающий шнек и скребковый транспортер, днищем которых является перфорированная поверхность с размещенным под ней сборником отсепарированного зерна, при этом оси подающего шнека и нижнего барабана скребкового транспортера совмещены, а участки задней стенки платформы, расположенные по обеим сторонам от наклонной камеры, отклонены назад в сторону ее заборного окна. Платформа соединена с самоходной молотилкой. Нижний барабан транспортера наклонной камеры выполнен диаметром, равным или по меньшей мере не больше диаметра витков спирали шнека, при этом он сопряжен с боковыми участками шнека поверхностями усеченных конусов с размещенными на них продолжениями витков спиралей шнека. Боковые части шнека выполнены отдельными и соединены с валом нижнего барабана транспортера наклонной камеры посредством зубчатых муфт. Участки задней стенки платформы выполнены в виде поверхностей, равноудаленных от поверхностей усеченных конусов боковых частей шнека. На поверхности нижнего барабана транспортера закреплены обмолачивающие бичи, высота которых превышает высоту расположенных между ними планок транспортера, а перфорированное днище под барабаном выполнено в виде решетчатой деки, установленной с возможностью регулирования молотильных зазоров относительно бичей барабана.
Признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого комбайна, нам из уровня техники не известны и они прямо из него не следуют. Комбайн промышленно осуществим и удовлетворяет всем критериям изобретения. При этом причинно-следственная связь совокупности существенных признаков с достигаемым техническим результатом состоит в том, что совмещение осей нижнего барабана транспортера наклонной камеры с осями боковых частей шнека позволило устранить промежуточное транспортирующее звено и ликвидировать пассивную зону в транспортирующем узле комбайна. За счет этого повышается технологическая надежность при одновременном сокращении габаритов платформы и снижении метало- и энергоемкости комбайна.
На фиг. 1 показана схема зерноуборочного комбайна, вид сбоку:
фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, показан подающий шнек с нижним барабаном транспортера, декой и отводным шнеком;
фиг. 3 - место II фиг. 2, показано соединение боковой части шнека с нижним барабаном транспортера;
фиг. 4 - место I на фиг. 1, показан нижний барабан транспортера с бичами и решетчатая дека.
Зерноуборочный комбайн (фиг. 1) содержит фронтально расположенную платформу 1 с очесывающим барабаном 2, закрытым кожухом 3, подающим шнеком 4 и скребковым транспортером 5 с нижним 6 и верхним 7 валами, установленными в наклонной камере 8. Платформа 1 соединена с молотилкой 9 с возможностью поворота относительно вертикальной плоскости. На платформе 1 между очесывающим барабаном 2 и подающим шнеком 4 установлен с наклоном вперед по ходу движения комбайна отсекающий щит 11 для предотвращения обратной подачи зерносоломистой массы.
Геометрические оси подающего шнека 4 и нижнего вала 6 планчатого транспортера 5 совмещены для образования единого транспортирующего узла.
Нижний вал 6 транспортирующего узла (фиг. 3) со шлицевыми цапфами 12 на обоих концах установлен при помощи подшипниковых опор 13 на кронштейнах 14, прикрепленных к боковинам наклонной камеры 8. На валу 6 установлены боковые и средняя звездочки 15, к кронштейнам 16 которых прикреплены смежные цилиндрические кожухи 17 с подбичниками 18 и рифлеными бичами 19. Бичи 19 установлены в пространстве между звездочками в шахматном порядке на смежных цилиндрических кожухах 17. Звездочки 15 нижнего 6 и верхнего 7 валов транспортера 5 охватывают цепи 21, к которым в шахматном порядке с шагом, равным расстоянию между бичами 19, присоединены планки 22. Высота планок 22 транспортера 5 выбрана такой, чтобы траектория движения их верхних кромок не превышала диаметра установки бичей.
Для сепарации зерна из транспортирующего вороха днище 23 наклонной камеры 8 выполнено перфорированным.
Для натяжения ветвей транспортера верхний вал 7 установлен с возможностью перемещения в боковинах и связан с винтовым натяжным механизмом (не показан) известного типа.
Подающий шнек 4 (фиг. 2) выполнен в виде правого и левого цилиндров 24 со встречно направленными спиральными лентами 25. К цилиндрам присоединены направленные навстречу друг другу большими основаниями поверхности 26 усеченных конусов с дополнительными витками 27. Цилиндры 24 и поверхности 26 усеченных конусов закреплены дисками 28 и тарелками 29 (фиг. 3) на осях 30, при этом тарелки 29 соединены с осями через зубчатые муфты 31, которыми части шнеков 24 соединены с цапфами 12 нижнего вала 6 транспортера. Концы частей шнека установлены на опорах 32 платформы 1.
Под нижним барабаном транспортера 5 наклонной камеры 8 смонтирована решетчатая дека 33 (фиг. 4), которая сопряжена с задней стенкой 34 и днищем платформы 1 (фиг. 2) и днищем наклонной камеры (фиг. 4) переходными участками 35, равноудаленными от поверхностей 26 усеченных конусов. Поверхности 35 примыкают к заборному окну наклонной камеры 8 и предназначены для лучшей передачи транспортируемой шнеком 4 зерносоломистой массы под обмолачивающие бичи 19.
При выполнении шнека с постоянным диаметром цилиндра 24 и нижнего барабана наклонной камеры участки 35 задней стенки 34 наклонены к заборному окну камеры 8.
Решетчатая дека 33 установлена на днище платформы на эксцентриковых валах 36, соединенных рычажной системой с рукояткой 37 для установки деки с заданными молотильными (передним и задним) зазорами.
Под декой 33 и перфорированным днищем 23 наклонной камеры 8 смонтирован сборник 38 проходной фракции продуктов обмолота с отводным шнеком 39.
Комбайн работает следующим образом. При его движении очесывающий барабан 2 под кожухом 3 отделяет колоски от стеблей растений и сбрасывает их на подающий шнек 4, при этом щит 11 отсекает массу от очесывающего барабана. Зерносоломистая масса захватывается встречно направленными витками 25 и транспортируется под бичи 19 цилиндрического кожуха 17 нижнего вала 6 транспортера 5 по дуговому зазору между поверхностями 26 усеченных конусов и равноудаленными от них поверхностями 35. Перемещению массы по зазору способствуют дополнительные витки 27 спиральных лент на поверхностях 26 усеченных конусов.
Гарантированное перемещение очесанного вороха от витков цилиндра шнека 24 на поверхность кожуха 17 нижнего вала 6 транспортера обеспечивают поверхности 35, которые выполнены в виде наклоненных участков задней стенки 34 платформы для улучшения передачи массы от шнека в заборное окно наклонной камеры 8.
Одновременно зерновой ворох от очесывающего барабана 2 (средней его части) прямотоком по ширине наклонной камеры поступает под обмолачивающие бичи 19 и протаскивается в зазоре между бичами и решетчатой декой 33, молотильные зазоры которой регулируются поворотом рычага 37 эксцентриковых валов 30. Зерно и мелкий ворох через отверстия решетчатой деки поступают в сборник 38, а соломистая масса с остатками свободного зерна и недомолоченными колосками поступает под цепи 21 с планками 22 транспортера 5 и транспортируется ими в молотилку 9, где происходит окончательный обмолот.При этом, перемещаясь по перфорированному днищу 23, свободное зерно сепарируется и также поступает в сборник 38, откуда отводным шнеком 39 перемещается в бункер (не показан).
Техническое решение позволяет повысить эффективность выделения свободного зерна из вороха в зоне его перемещения за счет совмещения функций транспортирования и обмолота подающего шнека. Кроме того, происходит повышение продольной устойчивости и управляемости комбайна за счет смещения центра тяжести платформы к управляемым колесам.
Заявленное устройство может быть использовано и без домолота молотилкой 9, т.к. на транспортирующем узле заявляемого комбайна отделяется свыше 95% свободного зерна, а обмолоченный ворох, содержащий наиболее питательные части незерновой части урожая, с оставшимся зерном может быть использован для фуражных целей.
Применение заявляемого комбайна позволяет решить проблему уборки всего биологического урожая простым и малоэнергоемким путем с использованием высокопроизводительного, обладающего малой металлоемкостью и низкими потерями технического средства.