БЕЗРЕШЕТНЫЙ КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНЫЙ КОМБАЙН С СЕПАРАТОРОМ ВОСХОДЯЩЕ-СХОДЯЩЕГО ДЕЙСТВИЯ
SIEVE-FREE POTATO HARVESTER WITH SEPARATOR OF ASCEND-DESCEND ACTION

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для уборки картофеля.
Известен картофелеуборочный комбайн, отделяющий клубни в восходящем потоке вороха (патент РФ №2332828, А01D 17/22), в котором процесс отделения клубней от почвы, ботвы, растительных остатков происходит в восходящем потоке вороха, движущемуся по трапециевидному каналу между двумя ветвями прутковых элеваторных полотен, отклоненными назад против хода движения агрегата.
Недостатком такого устройства является то, что в зоне наибольшего сближения прутков элеваторов частично повреждаются клубни. Вследствие отсутствия клубнеотбойного устройства часть мелких клубней не отделяются от ботвы и выбрасываются назад вместе с потоком почвы и ботвы. Отсутствует приспособление, предотвращающее наматывание ботвы и сорной растительности на верхний направляющий вал ременного ботвоотделителя. Поскольку сепарирующий орган восходяще-сходящего действия прототипа отделяет клубни по иному принципу по сравнению с известными аналогичными устройствами, то напрашивается вывод об исключении подвижных решет, то есть металлоемких прутковых элеваторов из конструктивной схемы машины.
В связи с этим заявляемое изобретение направлено на решение следующих технических задач:
- создать принципиально новый безрешетный сепарирующий орган и исключить из конструктивной схемы комбайна дорогостоящий металлоемкий прутковый элеватор;
- для качественного отделения клубней картофеля от ботвы предложить дополнительное клубнеотбойное приспособление к имеющемуся ботвоотделителю;
- дополнительное клубнеотбойное приспособление снабдить устройством, предотвращающим наматывание ботвы и растительных остатков на верхний направляющий вал ременного ботвоотделителя.
Указанные технические результаты достигаются тем, что в отличие от прототипа (патент №2332828, А01В 17/22) процесс отделения клубней от почвы, ботвы, растительных остатков происходит в восходящем потоке вороха, движущемуся по трапециевидному каналу между двумя ветвями подъемного и клубнеприемного ленточных транспортеров, снабженных эластичными (резиновыми) пальцами и отклоненными назад против хода движения агрегата. При этом ведущий вал подъемного ленточного транспортера расположен выше заднего направляющего вальца клубнеприемного ленточного транспортера, вследствие чего на верхней части ворохоподъемной ветви подъемного транспортера образована свободная зона для скатывания клубней, отделившихся от движущегося вверх потока почвы и ботвы.
х
На ворохонесущий ветви подъемного ленточного транспортера на уровне оси вращения ведущего верхнего размещен клубнеотбойник, выполненный в виде стержня круглого сечения, закрепленного на концах 2 телескопических рычагов, шарнирно связанных другими концами с рамой посредством стоек и опирающихся на винтовую пару.
Для исключения наматывания ботвы и растительных остатков на верхний направляющий вал ременного ботвоотделителя к клубнеотбойнику прикреплены с необходимым интервалом (0,5 м) прутки дугообразной формы, огибающие верхнюю полуцилиндрическую поверхность подъемного ленточного транспортера.
х
х
Для предотвращения перебрасывания клубней, отделившихся от ботвы, в зоне обратного поворота транспортерной ленты в плоскости, перпендикулярной к поверхности полотна подъемного ленточного транспортера, клубнеотбойник снабжен клубнеотражательным щитком, выполненным в виде 2…3 гибких нитей, натянутых параллельно клубнеотбойнику.
Заменой полотна прутковых элеваторов ленточным полотном, снабженным эластичными пальцами, мы впервые в России получаем работоспособную конструкцию безрешетного комбайна. Преимущества и достоинства такого комбайна очевидны и не требуют доказательств. Это прежде всего снижение или исключение повреждения клубней, снижение массы сепарирующего органа, повышение коэффициента эксплуатационной надежности машины, удобство в техобслуживании и т.д. С ведением в конструктивную схему клубнеотбойника исключается выброс клубней вместе с ботвой.
Для обеспечения качественного отделения клубней от ботвы и беспрепятственного движения потока вороха предусмотрена регулировка положения клубнеотбойника по горизонтами за счет изменения длины телескопического рычага и по вертикали ввинчиванием и вывинчиванием винта на который опирается телескопический рычаг.С целью упрощения конструкции прутковая гребенка, препятствующая наматыванию ботвы, растительных остатков на верхний вал ременного ботвоотделителя и клубнеотражательный щиток, предотвращающий перебрасывание клубней в зоне обратного поворота транспортерной ленты, прикреплены к клубнеотбойному прутку.
На фиг.1 изображена схема комбайна, вид сбоку, а на фиг.2 - вид сверху.
Комбайн включает два диска диаметром 800 мм, дугообразный подкапывающий лемех, передний клубнеприемный ленточный транспортер, задний подъемный ленточный транспортер, снабженные эластичными (резиновыми) пальцами, ботвоотделяющие ремни, клубнеотбойник, поперечный выгрузной транспортер.
На общем валу 1, установленном на подшипниках 2 на раме 3 комбайна, жестко закреплены два диска 4 диаметром 800 мм. Интервал между дисками 4 соответствует ширине размещения клубней картофеля в гнезде. По окружности, концентричной ободу дисков 4, размещены пальцы 5 с возможностью их перестановки в радиальном направлении, на которые надет клубнеприемный ленточный транспортер 6, снабженный резиновыми пальцами 7. Верхняя ветвь клубнеприемного ленточного транспортера 6 поддерживается ведущим валом 8 и направляющим вальцом 9, размещенными над дисками 4.
Лемех 10 выполнен дугообразной формы и размещен между дисками 4 в их задней нижней части с радиусом кривизны, соответствующим радиусу дисков 4. Над лемехом 10 под углом к горизонту, большим угла качения клубней, расположен подъемный ленточный транспортер 11, снабженный резиновыми пальцами.
Между задней ветвью клубнеприемного ленточного транспортера 6 и передней ворохонесущей ветвью подъемного ленточного транспортера 11 образован сужающийся кверху канал. На участке между направляющим вальцом 9 клубнеприемного ленточного транспортера 6 и ведущим валом 12 подъемного ленточного транспортера 11 имеется свободная зона для скатывания клубней, отделившихся от ботвы, на поверхность верхней горизонтальной ветви клубнеприемного ленточного транспортера 6. К верхней ветви подъемного ленточного транспортера 11 с помощью направляющего вальца 13, размещенного выше и позади ведущего вала 12, прижаты ветви ботвоудаляющих ремней ботвоотделителя 14, надетых с интервалом 12 см на клубнеприемный ленточный транспортер 6.
х
х
На ворохонесущей ветви подъемного ленточного транспортера 11 на уровне оси вращения верхнего ведущего вала 12 параллельно этой оси размещен клубнеотбойник 15, выполненный в виде стержня круглого сечения, закрепленного на концах телескопических рычагов 16, шарнирно связанных другими концами с рамой 3 посредством стоек 17 и опирающимися на винтовую опору 18. К стержню клубнеотбойника 15 с интервалом 0,5 м прикреплены прутки 19 дугообразной формы, огибающие верхнюю полуцилиндрическую поверхность подъемного ленточного транспортера 11, а в плоскости, перпендикулярной к поверхности ворохонесущей ветви транспортера 11, стержень клубнеотбойника 15 снабжен решетчатым щитком 20, выполненным в виде 2-3 параллельно натянутых между стойками гибких нитей 21 (фиг.2).
Телескопический рычаг 16 клубнеотбойника 15 посредством спиральной пружины 22 прижат к опорному винту 18.
х
Чистые клубни с поверхности верхней ветви клубнеприемного ленточного транспортера 6 по решетчатому лотку 23 (фиг.2) направляются на выгрузной транспортер. Выгрузной транспортер имеет три участка: горизонтальный клубнеприемный, наклонный подъемный и горизонтальный, подающий клубни в емкость транспортного средства, и выполнен в виде «гуся» Выгрузной транспортер состоит из рамы 24, верхнего ведущего вала 25, нижнего ведомого вала 26, 2 несущих плоских ремней 27, множества параллельно натянутых между несущими ремнями 27 гибких нитей (тросов) 28, лопастей 29, направляющих роликов 30 и 31.
Работа картофелеуборочного комбайна осуществляется следующим образом.
При поступательном движении агрегата лемех 10 отделяет пласт от основного массива почвы, частично деформирует и разрушает его. Перемещению пласта по криволинейной поверхности лемеха 10 способствует нижняя ветвь клубнеприемного ленточного транспортера 6. Разваливание пласта по сторонам предотвращается дисками 4. Эти диски увлекают пласт с боков в круговое движение.
Далее ворох подхватывается двумя ветвями ленточных пальчатых транспортеров 6, 11 и увлекается вверх. По мере подъема вследствие переменного сечения силового канала ворох обжимается, деформируется и толщина его уменьшается. Большие непрочные комки интенсивно разрушаются. На уровне размещения направляющего вальца 9 ленточные полотна транспортеров 6 и 11 расходятся. Ворох вследствие действия составляющей силы тяжести, ремней ботвоотделителя 14, резиновых пальцев остается на поверхности ворохонесущей ветви подъемного транспортера 11. При этом вследствие постепенного уменьшения зазора между поверхностью вороха и ботвоотделяющими ремнями 14 клубни отрываются от ботвы, выталкиваются на поверхность вороха и скатываются вниз по наклонной поверхности движущейся вверх потока вороха. Часть неоторвавшихся от ботвы клубней доходит до клубнеотбойника 15 и отсекается от движущегося вверх потока ботвы. Перебрасывание клубней через клубнеотбойник 15 предотвращается гибкими нитями 21 щитка 20. Дугообразные прутки 19 изменяют направление движения ботвы при свободном ее падении, очищают ремни и предотвращают наматывание ботвы и растительных остатков на направляющий валец 13. В зависимости от состава вороха, влажности почвы, урожайности клубней положение клубнеотбойника 15 регулируется опорным винтом 18 и телескопическим рычагом 16. Поток катящихся вниз клубней подхватывается пальцами клубнеприемного ленточного транспортера 6, увлекается по ходу движения агрегата и по решетчатому лотку 23 поступает на поперечный выгрузной транспортер.
Сложный процесс отделения клубней от почвенных примесей ботвы растительных остатков происходит на коротком технологическом пути (1,2 м). При этом клубни не подвергаются вследствие отсутствия жестких металлических прутков интенсивному силовому воздействию и находятся в свободном движении. Вследствие чего при правильной настройке машины потери и повреждения клубней исключаются. Для сравнения: технологический путь движения клубней на комбайне типа КПК-2.01 составляет 12,8 мм.
Главным достижением предлагаемого комбайна является отсутствие в конструктивной схеме подвижных решет (прутковых элеваторов) и отделение клубней в сепараторе восходяще-сходящего действия
Безрешетных картофелеуборочных комбайнов в мире не существует.
Предлагаемое изобретение является началом создания нового поколения корнеклубнеуборочных машин.
В стадии изготовления находится макетный образец нового комбайна. Экономическая эффективность очевидна и вытекает из вышеприведенных достоинств.