МОЛОТИЛКА ДЛЯ ОБМОЛОТА ПОЧАТКОВ КУКУРУЗЫ В ОБЕРТКЕ

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности, к машинам для послеуборочной обработки початков кукурузы и может быть использована для обмолота початков кукурузы в обертке в фермерских и крестьянских хозяйствах.
Уровень техники.
Известны кукурузомолотилки «Красный Аксай», БКМ, МК-1100, ЗКМ-А, ДММ-1, НКМ, МКП-3, ШКГ-4, МШК-5, МКП-12, ДМК-1 [1].
Рабочие органы молотилок «Красный Аксай» и БКМ состоят из ребристых пластин, укрепленных на вращающемся валу барабана, и неподвижной деки, установленной таким образом, что зазор между декой и барабаном по мере продвижения початков кукурузы к выходу уменьшается.
В молотилке МК-1100 на вращающемся барабане расположены восемь небольших бичей, промежутки между которыми закрыты толстой листовой сталью.
В молотилке ЗКМ-А на барабане приварены металлические прутки. Дека этой молотилки состоит из пяти дугообразных стальных прутков, к которым поперек приварены двадцать прутков. Дека укреплена шарнирно, что позволяет регулировать ее положение относительно барабана.
В молотилке НКМ обмолот початков производится при помощи нескольких бичей, расположенных по всей длине барабана. Барабан размещен в
кожухе, состоящем из чугунных боковин и металлических стержней, расположенных на расстоянии 15 мм друг от друга.
В молотилке ДММ-1 на валу барабана закреплена труба, в которую ввинчены и затем приварены штифты, расположенные по окружности вала в четыре ряда. Нижняя часть кожуха барабана является декой и состоит из круглых металлических стержней, расположенных по длине на расстоянии 13 мм друг от друга.
Барабан кукурузной молотилки МКП-3 имеет следующее устройство: на валу закреплен остов барабана, состоящий из двух чугунных дисков, стальной трубы и тридцати одного штифта. Остов барабана закрывается кожухом (декой), изготовленным из листовой стали с отверстиями в нижней части для выхода зерна.
Барабан кукурузной молотилки ШКГ-4 состоит из кожуха, нижняя часть которого (полуокружность) является декой и состоит из прутков, при этом одни прутки неподвижные, а другие поворачиваются в стенках деки. Бичевой барабан представляет собой вал, на котором под приемным бункером расположен винт, а в продолжении вала укреплено несколько винтообразно расположенных лопастей. Под барабаном расположен ситовой кузов.
Барабан кукурузной молотилки МШК-5 отличается от ШКГ-4 большей длиной вала, шагом винта и меньшим диаметром.
Кукурузомолотилки МКП-12 и МКП-3 0 состоит из металлической рамы, барабана молотилки, цилиндрической решетки (дека), верхнего и нижнего решетных станов, эксгаустера, вентилятора. Корпус барабана представляет собой винтообразную конструкцию. Стержень винта имеет форму трубы, на поверхности которой расположены витки, переходящие в прямые полосы.
В кукурузомолотилке ДМК-1 молотильная группа состоит из обмолачивающего и домооблачивающего барабанов, деки и корпуса. Обмолачивающий барабан состоит из винтовых и прямых лопастей. Дообмолачивающий барабан состоит из трубы, на которой укреплены два винтовых ребра и 64 штифта.
Общим недостатком вышерассмотренных кукурузомолотилок является то, что в процессе обмолота, с одной стороны, початок удерживается декой, а с другой - увлекается ребристой частью барабана, в результате чего зерна отделяются от стержня. Однако при затягивании початков в рабочее пространство между барабаном и декой происходит сжатие частей зерен, что приводит к их повреждению. Кроме того, эти молотилки не пригодны для обмолота початков в обертке.
Известна кукурузная молотилка МКП-3,0, состоящая из питающего транспортера, молотильного барабана, цилиндра с отверстиями, транспортера для стержней початков, решетного стана, рукава для вывода легких примесей, зернового шнека, вентилятора и зернового элеватора. Молотильный барабан состоит из двух дисков, закрепленных на приводном валу. Диски охвачены цилиндром из листовой стали, над поверхностью которого выступают четыре ряда шипов, расположенных по винтовой линии. В верхней части цилиндра сделано окно для подачи початков, а сбоку - отверстие для прохода стержней [2].
Недостатком данной молотилки является наличие шипов на барабане, что приводит к возникновению больших ударных нагрузок, влекущее за собой травмирование и дробление зерен кукурузы. Данная конструкция также не пригодна для обмолота початков кукурузы в обертке.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятым авторами за прототип является молотилка для семенной кукурузы, состоящая из загрузочного транспортера, направляющих вальцов, прижимного устройства, скатной пластины, молотильного барабана, ориентирующего вальца, деки, смотрового лючка, вентилятора, выходного патрубка, регулировочной заслонки, аспирационной колонки, ленточного транспортера, решета, шторки, винтового шнека [3].
Недостатком данной молотилки является неспособность осуществлять обмолот початков кукурузы различной влажности и непригодность для обмолота початков кукурузы в обертке.
Для повышения эффективности послеуборочной обработки кукурузы кукурузные молотилки должны обеспечивать качественный обмолот початков кукурузы в обертке при различной ее влажности.
Раскрытия полезной модели.
Задачей полезной модели является улучшение качественных показателей работы кукурузной молотилки путем обеспечения оптимальных условий работы молотилки при обмолоте початков кукурузы в обертке при различной их влажности.
Технический результат предлагаемой полезной модели сводится к повышению производительности и качества обмолота початков кукурузы в обертке при различной их влажности и уменьшению повреждаемости зерен кукурузы за счет изменения конструкции кукурузомолотилки и параметров установки зубьев на барабане.
Технический результат достигается тем, что молотилка для обмолота початков кукурузы в обертке содержит загрузочный бункер с заслонкой, цилиндрический барабан с защитным кожухом и выгрузным окном с шибером, молотильный барабан, конический редуктор, телескопический карданный вал, кронштейн, опорные стойки и перемычки, конусный выгрузной желоб и систему навески.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в следующем.
Предлагаемая конструкция включает в себя молотильный барабан, выполненный в виде металлического диска, размещенный внутри цилиндрического барабана с возможностью вращения в горизонтальной плоскости, причем в верхней части металлического диска приварены зубья, выполненные в виде круглых металлических стержней высотой 15 мм, расположенные в шахматном порядке по восьми сечениям металлического диска с шагом 40 мм, при этом центральная часть металлического диска, равная диаметру нижнего отверстия загрузочного бункера, оставлена свободной от зубьев, а
также на внутренней цилиндрической поверхности барабана, сверху крайних зубьев металлического диска, установлены такие же зубья с шагом 20 мм по параболическим линиям, отстоящим друг от друга на расстоянии, равном диаметру нижнего отверстия загрузочного бункера.
В нижней части загрузочного бункера установлена заслонка, выполненная в виде металлического конуса с возможностью перемещения в вертикальной плоскости.
Благодаря оптимальной схеме размещения зубьев на молотильном и цилиндрическом барабанах улучшаются качественные показатели обмолота початков кукурузы в обертке при различной их влажности.
Краткое описание чертежей.
На фиг.1 показана конструктивная схема молотилки для обмолота початков кукурузы в обертке.
На фиг.2 показаны схемы размещения зубьев на молотильном и цилиндрическом барабанах.
Осуществление полезной модели.
Изображенная на фиг.1 молотилка для обмолота початков кукурузы в обертке состоит из загрузочного бункера 1, выполненного из листовой стали в виде усеченного конуса. В нижней части по середине загрузочного бункера 1 установлена заслонка 2, выполненная в виде металлического конуса. К верхней части заслонки 2 приварен шток 3, который, проходя через подшипник скольжения 4, передачу 5 «винт-гайка», соединяется с ручкой 6. Корпус (на фиг. не показан) передачи 5 «винт-гайка» жестко прикреплен к концам трех перемычек 7, выполненных из металлических квадратных труб, расположенных под углом 120° относительно друг друга, а другие концы перемычек 7 приварены к верхней части загрузочного бункера 1. Корпус подшипника
скольжения 4 прикреплен к перемычкам 7 посредством угольников 8, обеспечивая жесткость конструкции и возможность перемещения заслонки 2 в вертикальной плоскости.
Загрузочный бункер 1 посредством стоек 9 и перемычек 10, выполненных из металлических квадратных труб, жестко установлен над цилиндрическим барабаном (декой) 11. Сверху перемычек 10 цилиндрический барабан 11 закрыт защитным кожухом 12, а снизу установлен на три опорные стойки 13, причем две стойки 13 жестко соединены между собой кронштейном 14. На кронштейне 14 посредством болтовых соединений (на фиг. не пронумерованы) установлен конический редуктор 15 с передаточным отношением i=1.
Ведущий вал 16 конического редуктора 15 посредством телескопического карданного вала 17 связан с валом отбора мощности 18 трактора (на фиг. не показан). На ведомом вале 19 редуктора 15, установленном вертикально, жестко прикреплен молотильный барабан, выполненный в виде металлического диска 20, размещенного внутри цилиндрического барабана 11 с возможностью вращения в горизонтальной плоскости. При этом в верхней части металлического диска 20 приварены зубья 21 в виде круглых металлических стержней высотой 15 мм, расположенные в шахматном порядке по восьми сечениям металлического диска с шагом 40 мм. При этом центральная часть металлического диска 20, равная диаметру нижнего отверстия (на фиг. не пронумеровано) загрузочного бункера 1, оставлена свободной от зубьев 21 (фиг.2).
На внутренней цилиндрической поверхности (на фиг. не пронумерована) барабана 11, сверху крайних зубьев 21 металлического диска 20, установлены такие же зубья 21 с шагом 20 мм по параболическим линиям, отстоящим друг от друга на расстоянии, равном диаметру нижнего отверстия (на фиг. не пронумеровано) загрузочного бункера 1 (фиг.2).
Высота зубьев 21, равная 15 мм, принята конструктивно для улучшения процесса отделения зерен кукурузы от стержней в зависимости от размера
зерен кукурузы, исключения проникновения зубьев 21 в стержни кукурузы и уменьшения излишнего проворачивания початков кукурузы.
Расстояние между зубьями 21, равное 40 и 20 мм, выбрано конструктивно в зависимости от среднего диаметра початков кукурузы и с целью уменьшения повреждаемости зерен кукурузы.
Зазор между цилиндрическим барабаном 11 и металлическим диском 20 принят конструктивно равным 15 мм для улучшения прохождения отделившихся зерен кукурузы.
Сбоку цилиндрического барабана 11 сделано выгрузное окно 22 для стержней и оберток кукурузы. Выгрузное окно 22 закрыто шибером 23.
Снизу по длине окружности цилиндрического барабана 11 установлен конусный выгрузной желоб 24 для зерен кукурузы, который прикреплен посредством упоров 25 к опорным стойкам 13.
В защитном кожухе 12 цилиндрического барабана 11 сделано смотровое окно (на фиг. не показано).
Спереди цилиндрического барабана 11 прикреплена система навески 26 к трактору (на фиг. не показан).
Молотилка работает следующим образом.
Молотилку навешивают через систему навески 26 к трактору (на фиг. не показан), устанавливают на горизонтальную площадку и соединяют вал отбора мощности 18 трактора (на фиг. не показан) с ведущим валом 19 редуктора 15. Затем оператор вращением ручки 6 посредством передачи 5 «винт-гайка» перемещает заслонку 2 вниз и устанавливает необходимый зазор между заслонкой 2 и боковыми стенками (на фиг. не пронумерованы) загрузочного бункера 1. Минимальный зазор устанавливается равным 100 мм.
После этого с помощью погрузчика (на фиг. не показан) или ленточного транспортера (на фиг. не показан) в загрузочный бункер 1 загружают початки кукурузы в обертке, которые по боковым стенкам (на фиг. не пронумерованы) загрузочного бункера 1 перемещаются вниз и через щель между заслонкой
2 и боковыми стенками (на фиг. не пронумерованы) загрузочного бункера 1 поступают в центральную часть металлического диска 20.
Оператор включает вал отбора мощности 18 трактора (на фиг. не показан) и крутящий момент через телескопический карданный вал 17, конический редуктор 15 передается металлическому диску 20. Початки кукурузы, находившиеся в центральной части металлического диска 20, под действием центробежных сил, цепляясь за зубья 21, перемещаются по секторам к краям металлического диска 20, где, соприкасаясь с зубьями 21, установленными на внутренней поверхности цилиндрического барабана 11, поднимаются вверх и, опрокидываясь, заполняют пространство между защитным кожухом 12 и металлическим диском 20. Процесс обруша происходит при зацеплении зубьев 21 вращающегося металлического диска 20 с зернами початков кукурузы, которые совершают сложное движение. При этом легкие стержни, свободные от зерен, и частицы обертки початков кукурузы поднимаются вверх, а тяжелые початки кукурузы с зернами опускаются вниз и постоянно находятся в соприкосновении с зубьями 21 металлического диска 20. Обрушенные зерна кукурузы под действием центробежных сил перемещаются к краям металлического диска 20 и через щель между вращающимся металлическим диском 20 и неподвижным цилиндрическим барабаном 11 осыпаются вниз и через конусный выгрузной желоб 24 направляются для дальнейшей очистки.
Процесс очистки и сортировки зерен кукурузы аналогичен существующим технологиям.
Через смотровое окно (на фиг. не показано) защитного кожуха 12 определяют окончание процесса обмолота початков кукурузы. После открытия шибера 23 стержни кукурузы и частицы оберток под действием центробежных сил и воздушного потока, создаваемого вращающимся металлическим диском 20, выбрасываются через выгрузное окно 22 наружу, где через гибкий рукав (на фиг. не показан) направляются на транспортер для дальнейшей их утилизации.
Далее технологический процесс обмолота початков кукурузы в обертке повторяется аналогично.
Предлагаемая конструкция по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- высокая производительность;
- способность осуществления обмолота початков кукурузы в обертке при различной их влажности;
- минимизация травмирования зерен кукурузы при обмолоте початков;
- простота конструкции.
Источники информации.
1. Креймерман, Г.И. Обмолот початков кукурузы / Г.И.Креймерман. - М., 1966. - 104 с.
2. Карпенко, А.Н. Сельскохозяйственные машины / А.Н.Карпенко, А.А.Зеленев. - М.: Колос, 1965. - С.299-300.
3. Курасов, B.C. Молотилка для семенной кукурузы / B.C.Курасов // Кукуруза и сорго. - 1998. - №6. - С.13-14.