СЕПАРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО КОРНЕКЛУБНЕУБОРОЧНОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно, картофелеуборочным машинам.
Известно сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины, содержащее просеивающий элеватор и установленный над ним интенсификатор сепарации. Наряду с основным интенсификатором сепарации оно снабжено дополнительным интенсификатором сепарации в виде брусьев с пальцами, установленными над элеватором и колеблющихся в противофазах перпендикулярно 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 [А.С. СССР №1130224, МПК А01Д 33/08, опубл. 1982 г.]
Процесс сепарации в этом решении при возвратно-поступательном перемещении пальцев происходит только с учетом угловых сдвигающих усилий объемной массы вороха, что обуславливает значительный подпор, следовательно, повышение сгруживание почвы в зоне интенсификации, при этом возможно механическое повреждение поверхностей клубней пальцами интенсификатора.
Наиболее близким по технической сущности является сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины, включающее просеивающий элеватор и установленный над ним в направлении движения вороха интенсификаторы сепарации, выполненные в виде набора последовательно расположенных приводных валов с размещенными на них пальцами, при этом пальцы расположены со смещением один относительно другого под углом 120, а каждый вал соединен с приводом его вращения
посредством одноступенчатого планетерного редуктора [А.С. РФ №2267901, МПК А01Д 33/08, 2006 г.]
Недостатком данного устройства является то, что в процессе работы пальцы имеют малую продольную жесткость, поэтому возможен их излом, кроме того при перегрузке полотна элеватора клубненосной массы, а также при попадании камней, возможно повреждение механизмов привода и конструкции интенсификатора сепарации.
Задача на решение которой направлена полезная модель заключается в повышении интенсивности сепарации при одновременном уменьшении повреждаемости корнеклубнеплодов и повышении технологической надежности.
Технический результат от использования полезной модели заключается в повышении сепарируемости почвы за счет увеличения интенсивности воздействия пальцев на пласт и уменьшении возможных поломок механизмов конструкции, при попадании камней, обеспечивающей технологическую надежность конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что в сепарирующем устройстве корнеклубнеуборочной машины, содержащей просеивающий элеватор и установленные над ним в направлении движения вороха интенсификаторы сепарации, выполненные в виде набора последовательно расположенных приводных валов с размещенными на них посредством переходных элементов пальцами, которые закреплены на валах со смещением один относительно другого и под углом 120°, а каждый вал соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора, переходные элементы выполнены в виде предохранительных муфт, каждая из которых состоит из концентрично расположенных полумуфт ведомой и ведущей, причем в ведомой полумуфте выполнены радиальные отверстия, смещенные одно относительно другого на 120°, снабженные фиксирующим механизмом.
Целесообразно, фиксирующий механизм выполнить из шарика, пружины и регулировочного винта.
На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства, вид сбоку; на фиг.2 - приводной вал с пальцами интенсификатора сепарации; на фиг.3 - вид А-А на фиг.2 - предохранительная муфта, на фиг.4 - фиксирующий механизм предохранительной муфты.
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 пальцами 3. Пальцы 3 смонтированы на приводных валах 2 посредством переходных элементов, выполненных в виде предохранительных муфт 4, каждая из которых состоит из концентрично расположенных ведомой полумуфты 5 и ведущей полумуфты 6. В корпусе ведомой полумуфты 5 размещены радиальные отверстия, смещенные одно относительно другого на 120°. Внутри которых расположен фиксирующий механизм, состоящий из шарика 7 пружины 8 и регулировочного винта 9. В радиально расположенных пазах на внешней поверхности ведомой полумуфты 5 закреплены пальцы 3, причем пальцы 3 закреплены в пазах со смещением один относительно другого на 120°. Предохранительные муфты 4 с закрепленными на них пальцами 3 установлены на приводном валу 2 с возможностью продольного перемещения и их фиксированного поворота вокруг его оси. Рабочая поверхность пальцев 3 может быть выполнена изогнутой, например, в виде кривой логарифмической спирали. На пальцах 3 насажены резиновые наконечники 10, при этом как пальцы, так и резиновые наконечники 10 могут иметь разную длину.
Каждый вал 2 с пальцами 3 интенсификатора сепарации соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора. Редуктор содержит эксцентриковое водило 11, расположенное в опорных узлах редуктора и рамы элеватора сепарирующего устройства,
установленный с возможностью вращения на водиле 11 сателлит 12 и кинематически связанное с сателлитом 11 зубчатое колесо с внутренним зацеплением 13. При этом каждый приводной вал 2 с пальцами 3 интенсификатора сепарации выполнен полым, шарнирно размещен на эксцетриковом водило редуктора и жестко соединен с сателлитом 12.
Наличие эксцентриситета (1>0) является обязательным условием работы устройства. Диаметры делительных окружностей зубчатого колеса 13 и сателлита связаны соотношением 4:3.
Все валы 2 с пальцами 3 интенсификатора сепарации 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 прохождения массы в зоне расположения приводных валов 2 пальцы 3 с закрепленными на их концах резиновыми наконечниками 10 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 пальцами 3 получают вращательное движение в одном направлении. Вращательное движение от привода через звездочку цепной передачи передается зубчатому колесу с внутренним зацеплением 13 одноступенчатого планетарного редуктора, сателлит 12, вращаясь, совершает движение обкатки по внутренней поверхности неподвижного зубчатого колеса и одновременно имеет обратное направление вращения по отношению к направлению
вращения водила 11. Наложение этих двух движений (вращение сателлита вокруг своей оси и движение обкатки по зубчатому колесу) обеспечивает при соответствующем передаточном отношении зубчатой пары нужное планетарное движение жестко соединенного с сателлитом 12 вала 2 с закрепленными на нем пальцами 3, при этом вершины пальцев описывают гипоциклоидальную траекторию в виде квадрата со скругленными углами.
Движение пальцев 3 каждого приводного вала 2 интенсификатора сепарации происходит по строго определенному закону и не зависит от каких-либо факторов, характеризующих структурно-агрегатное состояние транспортируемого материала или от режимных параметров устройства.
Превышение нагрузки на палец 3 выше допустимой, шарики 7 выходят из гнезд ведущей полумуфты 6, сжимая пружины 8, что позволяет каждой ведомой полумуфте 5 провернуться относительно каждой ведущей на угол 120°, после чего шарики 7 выталкиваются из радиальных отверстий пружинами 8 и входят в гнезда ведущей полумуфты 6, фиксируя относительное положение ведущей и ведомой полумуфт 6, 5 относительно друг друга. Таким образом, происходит плавное движение пальцев 3 даже при попадании камней.
Поскольку в процессе вращения вала вершины пальцев движутся по траектории квадрата со скругленными углами контактная площадь их с объемной массой вороха значительно увеличивается. Используемый геометрический эффект движения пальцев 3, динамика и направленность силового поля воздействия их контурной поверхности на массу подкопанного пласта в совокупности обеспечивают наиболее эффективное разрушение связанности составляющих его частиц и слоев и рыхление локальных структуре образований почвы. Соответственно при этом достигается выравнивание потока и сглаживаемость порционной подачи материала с просеивающего полотна элеватора на последующий рабочий орган технологической цепочки уборочной машины.
Структурно-кинематический режим движения пальцев 3 при циклично повторяющемся процессе перемещений каждого из них вдоль сепарирующего полотна элеватора обеспечивает высокую эффективность сепарации почвы при минимально возможных энергетических затратах.
Выполнение пальцев приводных валов интенсификатора по логарифмической кривой спирали исключает образование ядра волочения массы, что снижает энергоемкость технологического процесса сепарации. Интенсивность крошения пласта почвы происходит в зоне схода криволинейной поверхности пальцев 3, спектр воздействия их на массу пласта растягивается, что исключает сгруживание клубненосной массы, при этом полнота отделения почвы элеватором увеличивается без возрастания повреждения клубней, а также уменьшается возможность механического повреждения элементов конструкции.
При использовании данной полезной модели повышается сепарируемость почвы, уменьшается повреждаемость клубней и повышается технологическая надежность конструкции.