РОТОРНЫЙ ЗЕРНОУБОРОЧНЫЙ КОМБАЙН
ROTARY GRAIN COMBINE HARVESTER

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к способам работы и устройствам роторных зерноуборочных комбайнов.
Известны конструктивные схемы построения зерноуборочного комбайна как классической (многобарабанной) компоновки, с тангенциальным расположением одного или нескольких молотильных барабанов и подбарабанья, так и компоновки с аксиально-роторным молотильно-сепарирующим устройством (МСУ). Это - комбайны производства компаний «Ростсельмаш», «Гомсельмаш», «Case», «John Deer», «New Holland», «Claas» и др. [1-10]. Способ работы, который обеспечивается с помощью известных устройств, предусматривает выполнение следующих операций: 1) подача срезанной зерноуборочной жаткой массы в наклонную камеру (НК); 2) транспортировка обрабатываемой массы в МСУ; 3) разделение массы на две фракции: грубый ворох - солому и тонкий ворох - полову и зерно, - причем солома поступает в устройство для работы с незерновой частью урожая (измельчитель-разбрасыватель или накопитель), а тонкий ворох проваливается на сепаратор тонкого вороха (СТВ); 4) выделение чистого зерна из тонкого вороха в результате сепарации и очистки; 5) подача зерна с помощью зернового элеватора в бункер, откуда после наполнения бункера зерно выгружается в транспортное средство.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по расположению и конструкции МСУ является роторный зерноуборочный комплекс КЗР-10 производства компании «Гомсельмаш» [4].
Недостатками компоновочной схемы зерноуборочного комбайна-прототипа являются:
1. Высокая длина комплекса в связи с выделением в отдельные модули силовой установки, ходовой системы и рабочего места оператора и во второй модуль блока очистки, бункера и укомплектования второго модуля своей транспортной системой.
2. Низкая продольная и поперечная устойчивость 2-го модуля комплекса вследствие высокого расположения бункера.
3. Недостаточная ширина зоны очистки, которая определяется шириной молотилки, и для увеличения площади зоны очистки необходимо увеличивать длину решет, что приводит к дефициту продувающего воздушного потока.
4. Ограниченная высота зоны очистки, что не позволяет реализовать три (и более) расположенных по высоте продуваемых перепада, или уровня, очистки или увеличить высоту имеющихся.
5. Ограниченный объем бункера в связи с его высоким расположением относительно земной поверхности и связанные с этим низкая продольная и поперечная устойчивость комбайна, вызывающая необходимость дополнительного увеличения прочности, а следовательно, и массы, его несущей системы.
6. Необходимость обязательного наличия устройства транспортировки зерна из зоны очистки в бункер - зернового элеватора, имеющего сложную конструкцию из-за множества сочленений транспортирующих конструктивных элементов, что усложняет техническое обслуживание и является причиной дополнительного травмирования зерна.
7. Необходимость установки дополнительной защиты элементов конструкции комбайна от повреждений при эксплуатации в тяжелых условиях (например, при уборке риса).
8. Неравномерное распределение измельченной массы по полю вследствие одностороннего расположения измельчителя-разбрасывателя.
Цель изобретения - улучшение потребительских качеств комбайна за счет устранения перечисленных выше недостатков.
Указанная цель достигается за счет изменения компоновочной схемы комбайна, а именно, за счет: подачи обрабатываемой массы напрямую в роторное МСУ, представляющее собой вращающийся ротор, размещенный внутри неподвижного цилиндрического или усечено-конического сепарирующего корпуса с расположенным в его центре входным окном для приема убираемой массы, расположенное поперечно (тангенциально), т.е. за счет исключения из технологического процесса операции транспортировки срезанной массы в МСУ с помощью наклонной камеры, добавления второго измельчителя-разбрасывателя, установленного на противоположном выходном конце МСУ, выполнением системы транспортировки зернового вороха, состоящей из одного элеватора, оснащенного резиновыми транспортирующими элементами, исключающими травмирование зерна, расположения системы очистки над бункером вследствие появления высвободившегося места за счет более низкого расположения бункера в пространстве между колесными парами, при этом бункер является несущей системой комбайна, а также за счет увеличения объема бункера.
Технический результат достигается в результате того, что в роторный зерноуборочный комбайн, содержащий жатку, молотильно-сепарирующее устройство в виде ротора, вращающегося в цилиндрическом или усечено-коническом кожухе (корпусе), снабженного конструктивными направляющими элементами, обеспечивающими движение обрабатываемой массы в одном направлении, и установленного поперечно (тангенциально) продольной оси симметрии комбайна, измельчитель, систему транспортировки зернового вороха, систему очистки зернового вороха, несущую систему в виде металлической рамы, ходовую систему, моторную установку и рабочее место, введен второй измельчитель-разбрасыватель, ротор и цилиндрический или усеченно-конический кожух снабжены дополнительными конструктивными элементами, обеспечивающими движение обрабатываемой массы в противоположных направлениях, от центра к краям, которые являются выходными концами молотильно-сепарирующего устройства, сочлененными с измельчителями-разбрасывателями, сепарирующий кожух снабжен входным окном для приема обрабатываемой массы, расположенным в его геометрическом центре, система транспортировки состоит из одного элеватора, оснащенного резиновыми транспортирующими элементами, исключающими травмирование зернового материала, система очистки расположена над бункером, который расположен между колесными парами комбайна и является его несущей системой, а зерно поступает в бункер из системы очистки гравитационным способом.
Заявляемое изобретение иллюстрируется чертежами:
- фиг.1 - конструкция роторного зерноуборочного комбайна, вид сбоку;
- фиг.2 - роторное молотильно-сепарирующее устройство.
Конструкция заявляемого роторного комбайна (фиг.1, 2) содержит последовательно расположенные следующие функциональные модули: 1 - жатка; 2 - тангенциально (перпендикулярно продольной оси комбайна или направлению его движения) расположенное роторное МСУ; 3 - ротор; 4 - сепарирующий кожух (корпус); 5 - измельчитель-разбрасыватель; 6 - система транспортировки зернового вороха; 7 - система очистки зернового вороха; 8 - бункер; 9 - ходовая система; 10 - моторная установка; 11 - рабочее место; 12 - входное окно МСУ; 13 - элеватор системы транспортировки; 14 - решета очистки; 15 - направляющие элементы ротора; 16 - направляющие элементы сепарирующего кожуха, 17 - молотильные элементы ротора, при этом система очистки 7 расположена над бункером 8, бункер 8 расположен между колесными парами ходовой системы 9, приводимой в движение моторной установкой 10, управляемой оператором с рабочего места 11.
Зерноуборочный комбайн работает следующим образом. Срезанная жатвенной частью 1 масса подается напрямую (без транспортировки с помощью наклонной камеры) во входное окно 12 МСУ 1, расположенное в центральной части неподвижной сепарирующей цилиндрической поверхности (деки) в виде цилиндрического кожуха с сепарирующими отверстиями, в котором расположен вращающийся ротор, в пространство между вращающимся ротором 3 и сепарирующим кожухом (декой) 4, где производятся ее обмолот и сепарация тонкого вороха. Обрабатываемая масса, благодаря наличию дополнительных направляющих элементов 15, 16 на роторе и сепарирующем кожухе, транспортируется и перемешивается в противоположных направлениях. Грубый ворох поступает на измельчители-разбрасыватели 5, расположенные на выходных концах МСУ 1 и обеспечивающие измельчение и более равномерное, по сравнению с прототипом, разбрасывание по полю обрабатываемой массы. Зерновой ворох с помощью системы транспортировки 6, состоящей из двух элеваторов, снабженного резиновыми транспортирующими элементами, подается в систему очистки 7, где с помощью решет 14 выделяется чистое зерно, которое за счет силы тяжести (гравитационным способом) проваливается через решета очистки 14 в бункер 8 без дополнительных транспортирующих устройств.
В результате применения новой компоновочной схемы зерноуборочного комбайна достигается цель изобретения - повышение потребительских качеств комбайна, а именно:
1. Модульный принцип формирования конструктивного облика комбайна.
2. Минимальная длина комбайна при максимальной производительности.
3. Высокая продольная и поперечная устойчивость.
4. Увеличенная площадь зоны очистки за счет увеличения ширины решет очистки.
5. Увеличенная высота системы очистки позволяет реализовать три (и более) перепада очистки по высоте с увеличенной площадью.
6. Большой объем бункера.
7. Несущий каркас совмещен с бункером, что придает дополнительную прочность всей конструкции.
8. Уменьшение количества крупных конструктивных элементов.
9. Установка разных по величине высот клиренса (по заказу потребителя).
10.Возможность применения различных типов движителей (колеса, полугусеница, гусеница).
11. Значительное снижение влияния условий работы на рабочие элементы конструкции.
12. Высокая маневренность, малый радиус поворота.
Тангенциальное расположение роторного молотильно-сепарирующего устройства, разделение потока обрабатываемой массы на две равные части и установка второго измельчителя-разбрасывателя, а также другие конструктивные нововведения позволяют существенно и выгодно изменить компоновочную схему зерноуборочного комбайна, а именно: исключить наклонную камеру, высвободить место для бункера, увеличив его объем и значительно уменьшив высоту его расположения над поверхностью земли, что, в свою очередь, позволяет увеличить поперечную и продольную устойчивость комбайна, снизить его массу за счет использования бункера в качестве несущей системы и, в целом, улучшить его потребительские качества.
Литература
1. Комбайн зерноуборочный самоходный РСМ-181 «Torum-740». Инструкция по эксплуатации и техническому обслуживанию РСМ-181 ИЭ. - Ростов-на-Дону: ООО «КЗ «РСМ», 2008.
2. Пат. SU 235450 A1. - Приор. 03.06.1969.
3. Пат. SU 352632. - Приор. 23.10.1972.
4. Комплекс зерноуборочный роторный КЗР-10. - Торговый дом «Гомсельмаш-Юг»: Каталог продукции. - Усть-Лабинск, 2008. - 21 с.
5. Axial-Flow Mahdrescher AFX 8010. - Проспект компании «Case», 2003. - 4 с.- Сайт: http://www.caseih.com.
6. All-New 60 Series Combines. - Проспект компании «John Deer». - Сайт www.John Deer.com.
7. Комбайны «New Holland CR» // Сельскохоз. техника. - Михайловск: ООО «Науч.-техн. центр», 2008. - 79 с.
8. Заявка DE 2001121723/12. - Пат. RU 2268577 (Патентообладатель: «Клаас Зельбстфаренде Эрнтемашинен ГмбХ (DE)». - Приор. 30.07.2001.
9. Заявка DE 2001109923/12. - Пат. RU 2264074 (Патентообладатель: «Клаас Зельбстфаренде Эрнтемашинен ГмбХ (DE)». - Приор. 16.04.2001.
10. Заявка DE 2002106599/13 (Заявитель: «Клаас Зельбстфаренде Эрнтемашинен ГмбХ (DE)». - Приор. 15.03.2002.