МОЛОТИЛЬНО-СЕПАРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Заявляемая полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно к молотильно-сепарирующим устройствам преимущественно зерноуборочных комбайнов.
Известны молотильно-сепарирующие устройства зерноуборочных комбайнов, содержащие каркас с боковинами и установленные между ними молотильный барабан, взаимодействующее с ним составное регулируемое прутково-планчатое подбарабанье, подвешенное на тягах механизма регулирования положения его, составные части которого шарнирно соединены друг с другом. (а.с. 725610, СССР, МКИ A01F 12/18, опубл. 05.04.80). Устройство позволяет снизить трудоемкость очистки при забиваниях подбарабанья. Его недостатком является неизменность кривизны рабочей поверхности подбарабанья в диапазоне регулирования его настроек, что приводит к заметно большему нарастанию зазоров в средней части подбарабанья относительно его краев особенно при большой длине подбарабанья, и, как следствие, к снижению эффективности сепарации зерна, возрастанию неравномерности потока продукта в устройстве, а следовательно, к увеличению повреждения зерна и незерновой части урожая и даже к увеличению вероятности забивания подбарабанья при уборке в условиях сложного агрофона и уборке длинностебельных культур.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является известное молотильно-сепарирующее устройство, содержащее каркас с боковинами, между которыми размещены молотильный барабан, взаимодействующее с ним составное регулируемое прутково-планчатое подбарабанье с профилированнрй направляющей на выходной планке и механизмом регулирования, содержащим тяги, на которых подвешено подбарабанье, причем его составные части шарнирно соединены между собой осями, а само подбарабанье перемещается при регулировке его положения по пазам в боковинах каркаса; промежуточный битер с расположенной под ним сепарирующей прутково-планчатой решеткой; тангенциальный молотильно-сепарирующий ротор с размещенными по его периферии профилями лопаточного типа и с декой, снабженной автономным механизмом ее регулирования, входным направляющим профилем и пальцевой решеткой, и лопастной отбойный битер (NEW HOLLAND, Operators manual, CSX 7060, CSX 7080, prindet in Belgium, Print №604.63.401.00, 1-st Edition, Englisch 03/06, стр.3-47 и проспект фирмы NEW HOLLAND CSX7000, www.newholland.com. Published by CNH INTERNATIONAL SA. Printed in Italy-01/09-TR01. - Turin. - IR82004/INB). Недостатками такого устройства являются: односекционное исполнение деки и расположение отбойного битера выше касательной к тангенциальному ротору в точке над последней планкой деки, которые существенно снижают сепарацию зерна в виду невозможности удлинения деки и использования динамической отсадки зерна отбойным битером в переходной зоне от битера к соломотрясу; нерегулируемое расположение прутково-планчатой решетки и поворотное исполнение деки с фиксированной точкой ее поворота, что не обеспечивает взаимосвязи регулирования подбарабанья и решетки, а также деки и решетки, из-за чего нарушается плавность и стабильность потока продукта в зонах перехода от одного рабочего органа к другому, а следовательно, и на самих рабочих органах молотильно-сепарирующего устройства, что приводит к снижению сепарации зерна и увеличению повреждения продукта. Отсутствие взаимосвязанного автоматического изменения положения одной из шарнирно соединенных секций подбарабанья относительно другой при регулировании подбарабанья негативно сказывается на сепарации зерна и его повреждении и вызывает дополнительное измельчение незерновой составляющей продукта из-за нарушения соизмеримости изменения зазоров по длине подбарабанья. Кроме того, такое исполнение этого устройства ограничивает оптимизацию его настроек при уборке культур, требующих расширенных рабочих зазоров между подбарабаньем и барабаном, в изменчивых условиях агрофона из-за возникающей диспропорции в величине зазоров по длине подбарабанья, а также затрудняет проведение очистки устройства при его забивании.
Процессы обмолота и сепарации зерна в молотильно-сепарирующем устройстве зерноуборочного комбайна оказывают превалирующее влияние на производительность молотилки комбайна, которая ограничивается допустимыми уровнями как потерь зерна, так и его повреждения. В барабанных молотильно-сепарирующих устройствах стремление снизить уровень потерь за счет увеличения длины подбарабанья и дек, а также динамической отсадки зерна отбойным битером приводит к увеличению дробления зерна, а также к дополнительному перебиванию незерновой части продукта, которое негативно сказывается на процессах в последующих рабочих органах молотилки. В предлагаемой полезной модели это стремление к снижению потерь зерна сопровождается такими ее изменениями, которые позволяют снизить отрицательные последствия такового.
Задача полезной модели заключается в повышении производительности комбайна на заданных уровнях потерь и повреждения зерна, а также в снижении трудозатрат на очистку этого устройства при его забивании.
:Технический результат заключается в снижении потерь зерна за молотилкой комбайна при одинаковом уровне дробления и засоренности зерна в сравнении с прототипом.
Технический результат достигается за счет: выполнения деки тангенциального молотильно-сепарирующего ротора из двух частей, подвешенных на передних и задних тягах к механизму ее регулирования; эти части шарнирно соединены между собой осями, которыми они также присоединены к расположенным по обеим сторонам деки дополнительным тягам механизма регулирования; входная часть деки шарнирно соединена посредством осей с прутково-планчатой решеткой и одновременно - с передними тягами механизма регулировки деки, а передняя часть этой решетки осями шарнирно соединена с выходной частью подбарабанья и одновременно - с задними тягами механизма регулировки подбарабанья; оси шарнирного соединения составных частей подбарабанья образуют ползунковые пары с продольными пазами в боковинах каркаса молотильно-сепарирующего устройства и шарнирно соединены с дополнительными тягами механизма регулирования подбарабанья, а остальные оси тяг подбарабанья и деки размещены свободно в соответствующих им пазах боковин; механизм регулирования положения подбарабанья выполнен с возможностью соизмеримого изменения зазоров между подбарабаньем и барабаном на всей длине его перемещения; механизм регулирования положения деки выполнен с возможностью соизмеримого изменения зазоров между входной частью деки и тангенциальным ротором и ускоренного изменения зазоров выходной части деки относительно передней ее части и обеспечением преимущественного направления траекторий перемещения осей шарниров тяг деки с наклоном относительно ползунковых пар подбарабанья в сторону от нее; отбойный битер установлен относительно верхнего расположения деки так, что касательная, проведенная к наибольшему диаметру тангенциального ротора в точке над последней планкой деки, пересекает траекторию концов лопастей битера. Такое совместное исполнение выходной части деки и отбойного битера позволяет не только изменять воздействие ротора на продукт, но и дифференцирование изменять воздействие отбойного битера на продукт в зависимости от его состояния. Передняя планка прутково-планчатой решетки выполнена из выпуклого профиля и установлена над передним ее шарниром выпуклостью от него и частично передним своим концом размещена под профилированной направляющей подбарабанья с образованием в ближайшей к битеру точке профиля тупого угла между касательной к его поверхности и прямой, соединяющей эту точку с центром вращения битера, а задняя планка решетки выполнена также из выпуклого профиля и установлена своей концевой частью над задним шарниром выпуклостью к нему, с размещением ее верхней грани на уровне верхних граней остальных планок, а нижней грани - над входным направляющим профилем деки с обеспечением рабочего зазора по отношению к нему во всем диапазоне их совместного перемещения. Задние тяги регулирования подбарабанья выполнены регулируемыми с помощью стяжных гаек. Угол между касательной к поверхности профиля передней планки прутково-планчатой решетки в ближайшей к битеру точке и прямой, соединяющей эту точку с центром вращения битера, находится в пределах 110…125 градусов. Передняя и задняя планки прутково-планчатой решетки выполнены из одинакового профиля. Задние тяги подвески деки снабжены дополнительным отверстием под оси, соединяющие эти тяги с декой, которые размещены ниже имеющихся. В качестве ведущих (приводных) звеньев механизмов регулирования перемещения подбарабанья и деки применены гидроцилиндры.
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами:
фиг.1 - вид слева;
фиг.2 - выносной элемент А на фиг.1;
фиг.3 - фрагмент вида слева на фиг.1 - вариант настройки расположения деки тангенциального ротора.
Заявляемая полезная модель содержит каркас 1 (фиг.1) с боковинами 2, расположенные между ними молотильный барабан 3, взаимодействующее с ним прутково-планчатое подбарабанье 4, промежуточный битер 5 с расположенной под ним прутково-планчатой решеткой 6, тангенциальный молотильно-сепарирующий ротор 7 с расположенными по его периферии профилями 8 лопаточного типа и декой 9 и лопастной отбойный битер 10. Подбарабанье 4 снабжено механизмом 11 регулирования его положения с передними тягами 12 и задними тягами 13, связанными посредством соответственно шарниров 14 и 15 с подбарабаньем 4 (фиг.2). Подбарабанье 4 состоит из двух частей: входной 16 (фиг.1) и выходной 17, - шарнирно соединенных между собой с обеих сторон осями 18 и дополнительными тягами 19 механизма его регулирования.. На выходной планке 20 (фиг.2) подбарабанья установлена профилированная направляющая 21. Дека также состоит из двух частей: входной 22 (фиг.1) и выходной 23, - шарнирно соединенных между собой осями 24 и одновременно с тягами 25 автономного механизма 26 регулирования ее положения. Дека 9 своей передней частью шарнирно соединена с прутково-планчатой решеткой 6 осями 27 (фиг.2) и одновременно с передними тягами 28 (фиг.1, 2) механизма 26 (фиг.1) регулирования ее положения. Выходная часть 23 деки 9 шарнирно соединена осями 29 (фиг.1, 3) с тягами 30 (фиг.1), а сами тяги снабжены дополнительным отверстием 31, расположенным ниже имеющихся для обеспечения возможности перестановки в них осей 29 (фиг.1, 3), обеспечивающей дополнительное смещение выходной части 23 деки 9. Механизмы регулирования 11 и 26 приводятся в движение гидроцилиндрами 32. Прутково-планчатая решетка 6, в свою очередь, шарнирно соединена с подбарабаньем 4 в местах присоединения его задних тяг 13. Боковины каркаса снабжены пазами 33 (фиг.1), по которым перемещаются оси 18, образуя ползунковую пару. На входной части 22 деки 9 установлен направляющий профиль 34 (фиг.2, 3), а на выходной части 23 установлена пальцевая решетка 35 (фиг.1). Передняя планка 36 (фиг.2) решетки 6 выполнена в виде выпуклого профиля и установлена над задним шарниром 15 подбарабанья 4 выпуклостью от него с частичным размещением под профилированной направляющей 21 подбарабанья 4 так, что в ближайшей к битеру 5 точке 37 профиля угол β между касательной к его поверхности и прямой 38, соединяющий эту точку с центром вращения битера 10, больше прямого, при его рекомендуемом значении в пределах 110…125 градусов. Задняя планка 39 решетки 6 также выполнена в виде выпуклого профиля и установлена над осью шарнира 27 выпуклостью от него с размещением верхней грани на уровне верхних граней 40 остальных планок, а нижней грани - над входным направляющим профилем 34 (фиг.2, 3) деки с обеспечением рабочего зазора. Механизмы регулирования положения подбарабанья 4 и деки 9 выполнены так, что они обеспечивают возможность соизмеримого изменения зазоров раздельно, между барабаном 3 и подбарабаньем 4 и, соответственно, между входной частью 22 деки 9 и тангенциальным ротором 7 и ускоренного изменения зазоров концевой части выходной части 23 деки 9 относительно передней ее части; при этом преимущественные направления траекторий перемещения осей шарниров тяг на деке ориентированы с наклоном в сторону от пазов ползунковых пар. Все оси шарнирных соединений подбарабанья 4 и деки 9 с их тягами, кроме осей 18 (фиг.), свободно размещены в соответствующих пазах боковин каркаса. Отбойный битер 10 установлен относительно верхнего расположения деки так, что касательная к тангенциальному ротору 7 в точке над последней планкой деки 9 пересекает траекторию концов лопастей битера 10. Задние тяги 13 подбарабанья 4 выполнены регулируемыми с помощью стяжных гаек 41. Входная и выходная планки прутково-планчатой решетки 6 выполнены из одинакового профиля.
Устройство работает следующим образом. Продукт подается к молотильному барабану 3 и входной части 16 подбарабанья 4, при этом входная и выходная 17 части подбарабанья 4, находясь в верхнем положении, располагаются с одинаковым зазором к барабану 3 по всей длине подбарабанья 4 (фиг.1). Этот зазор регулируется в зависимости от убираемой культуры и ее состояния механизмом 11 регулирования положения подбарабанья 4 с помощью передних 12 и дополнительных 19 тяг, оси 18 которых перемещаются по пазам 32 боковин 2, и задних тяг 13. Поступивший продукт протягивается барабаном 3 по планкам входной части 16 подбарабанья 4, в результате чего происходит отделение зерна от колоса с измельчением стебельной массы и образованием половы. Часть зерна и половы с некоторым количеством измельченных стеблей в этом процессе просаживаются сквозь подбарабанье 4. Верхнее положение подбарабанья 4 используется при уборке урожая повышенной влажности Такая настройка подбарабанья 4 обеспечивает жесткое продолжительное воздействие молотильного барабана 3 на обрабатываемый продукт с максимальным выделением зерна из колоса и увеличенной сепарацией его сквозь удлиненные сепарирующие поверхности подбарабанья 4. При этом повреждаемость продукта остается низкой из-за состояния агрофона. Так как механизм 11 регулирования подбарабанья 4 выполнен с обеспечением соизмеримого перемещения его частей относительно барабана 3, то при меньшей влажности продукта и увеличенных зазорах из-за большой длины рабочей поверхности подбарабанья 4 и близким к равномерности зазорам по его длине во всем рабочем диапазоне регулировок его достигается более эффективный вымолот зерна из колоса при меньшей интенсивности воздействия барабана 3, а поток продукта на его поверхности движется более равномерно и стабильно, что позволяет уменьшить повреждение зерна и перебивание незерновой части при увеличенной сепарации зерна в молотилке комбайна. Поскольку выходная часть 17 подбарабанья 4 сзади подвешена на регулируемых задних тягах 13, молотильный зазор может быть дополнительно изменен с помощью ручного регулирования длины стяжных гайек 40, например, при уборке труднообмолачиваемых культур; выходной зазор подбарабанья 4 может быть уменьшен и, следовательно, процесс обработки продукта на выходной части 17 подбарабанья 4 может быть ужесточен.
Далее продукт по профилированной направляющей 21 и передней планке 36 прутково-планчатой решетки 6 подается в зазор между ней и промежуточным битером 5, где подвергается дальнейшей обработке с отделением зерна от колоса и частичной сепарацией его сквозь решетку 6, причем положение решетки 6 относительно битера 10 и определяет интенсивность его воздействия на продукт, которое зависит от расположения как выходной части 17 подбарабанья 4, так и входной части 22 деки 9. Конструктивное исполнение этой решетки и сопряжение ее с окружающими элементами устройства позволяют обеспечить не только более плавное перемещение продукта от барабана 3 к тангенциальному ротору 7, но и более плавное и стабильное формирование самого потока продукта в этой переходной зоне при любом положении решетки 6, так как входной зазор решетки 6 соизмерим с выходным зазором подбарабанья 4, а выходной зазор решетки 6 соизмерим с входным зазором деки 9, что, в конечном счете, снижает повреждаемость продукта при улучшении сепарации зерна. От промежуточного битера 5 продукт направляется в канал, образуемый тангенциальным молотильно-сепарирующим ротором 7, задней планкой 39 прутково-планчатой решетки 6 и направляющим профилем 34, затем - в зазор между ротором 7 и регулируемой декой 9, где происходит окончательный обмолот колосков и дальнейшая сепарация зерна сквозь деку 9, и далее - к отбойному битеру 10, который снимает продукт с ротора 7 и направляет его на последующие рабочие органы молотилки комбайна.
Выполнение деки 9 подвешенной на тягах 28 и 30 механизма 26 ее регулирования, состоящих из двух шарнирно соединенных между собой входной 22 и выходной 23 частей, соединенных между собой осями 24, на которых закреплены тяги 25 механизма регулирования 26, обеспечивающего соизмеримое перемещение входной части 22 относительно тангенциального ротора 7 во всем рабочем диапазоне ее регулирования и ускоренное перемещение конца ее выходной части позволяет по-разному использовать ее части в работе устройства. Такое выполнение деки 9 совместно с указанным расположением отбойного битера 10 позволяет не только увеличить длину рабочей поверхности деки, но и с большей активностью использовать изменение динамической отсадки зерна отбойным битером 10, за счет изменения интенсивности соударения продукта с его лопастями, происходящего за счет активного смещения положения касательной к тангенциальному ротору 7 в точке над последней планкой в сторону уменьшения сегмента окружности траектории движения концов лопастей отбойного битера 10, отсекаемого этой касательной. При этом сохраняется равномерность продвижения продукта и постоянство воздействия ротора 7 на продукт по всей длине входной части 22 деки 9 при обработке различных культур в изменчивых условиях уборки. При верхнем расположении деки 9 каждая из ее частей располагается с одинаковым зазором по отношению к ротору 7. Такое расположение деки 9 используется при уборке влажного, засоренного урожая, когда интенсивное воздействие ротора 7 на продукт позволяет максимально увеличить сепарацию зерна сквозь удлиненную сепарирующую поверхность деки 9 и в жестком режиме отсадить большее количество зерна отбойным битером 10, не опасаясь увеличения повреждаемости продукта. В других, более мягких, условиях уборки деку 9 опускают ниже, снижая, тем самым, воздействие ротора 7 и особенно отбойного битера 10 на продукт, уменьшая повреждение зерна и измельчение стебельной массы.
Кроме того, при уборке сухого легкообмолачиваемого продукта за счет дополнительного смещения выходной части 23 деки 9, изображенного на фиг.3, при перестановке ее концевой части на дополнительные отверстия 31 задних тяг 30 можно в еще большей мере снизить интенсивность воздействия тангенциального ротора 7 на продукт в выходной части 23 деки 9 и интенсивность соударения продукта с лопастями отбойного битера 10.
Поэтому в заявляемой полезной модели за счет раздельного регулирования положений подбарабанья и деки при их увеличенной длине можно добиться существенного прироста сепарации зерна при заданных уровнях потерь и повреждения зерна. Кроме того, сочетание шарнирного соединения частей подбарабанья и деки с обеспечением соизмеримого изменения зазоров подбарабанья относительно барабана и входной части деки относительно тангенциального ротора с ускоренным изменением зазоров конца выходной части деки на всей длине их перемещения обеспечивает при их опускании в нижнее положение необходимый и достаточный зазор для очистки устройства при его забивании, а в сочетании с применением гидроцилиндров в качестве ведущих звеньев механизмов регулирования положений подбарабанья и деки, появляется возможность очистки устройства при его забивании непосредственно с места оператора.