ЗЕРНОМЕТАТЕЛЬ, ТРАНСПОРТЕР ЗАГРУЗОЧНЫЙ ЗЕРНОМЕТАТЕЛЯ, БОКОВИНА БЛОКА ТРИММЕРА ЗЕРНОМЕТАТЕЛЯ, БАРАБАН ПРУТКОВЫЙ ЗЕРНОМЕТАТЕЛЯ, КАТУШКА КОМБИНИРОВАННАЯ ЗЕРНОМЕТАТЕЛЯ, ТРУБА ВЫГРУЗНАЯ РЕГУЛИРУЕМАЯ ЗЕРНОМЕТАТЕЛЯ, ВАЛ РЕДУКТОРА ПИТАТЕЛЯ ЗЕРНОМЕТАТЕЛЯ

Группа технических решений относится к сельскохозяйственной и зерноперерабатывающей отраслями и может быть использована в сельхозмашинах.
Зернометатель.
Среди отечественных сельскохозяйственных машин известен метатель зерна самопередвижной [Метатель зерна самопередвижной МЗС-90-20-01М, KLEVER «Ростсельмаш». Руководство по эксплуатации].
Недостатками данного метателя являются:
установка электропривода на колесо хода переднего, что усложнило конструкцию и не обеспечивает полного и надежного контакта зацепления шины колеса с рабочей поверхностью площадки;
при входе на зерно колесо пробуксовывает, при входе во впадину транспортер зависает при входе под нагрузкой в бунт колесо пробуксовывает;
метатель неустойчив и не маневрен, требует регулирования цепной передачи хода переднего.
Техническим результатом является повышение маневренности, устойчивости зернометателя, легкость управления, простота обслуживания.
Технический результат достигается использованием зернометателя (фиг. 1), имеющего рычаг управления, состоящего из вилки 1 и движущейся в ней стойки 2 с помощью закручивания и раскручивания трапецеидального винта 4 в специальной гайке 5 с помощью ворота 6 собранных между собой, и поставленных на два пневматических колеса 3, регулируя направления движения с помощью рычага управления 7 у которого рукоятка для удобства пользования имеет изгиб в параллельной плоскости (фиг. 2) или под углом 45° (фиг. 3).
Простой и надежный механизм, рычаг управления позволяет изменить радиус поворота колес на большой угол, практически в обе стороны мгновенно. Легкость поворота обеспечена двумя спаренными пневматическими колесами. Вилка шасси, сварная конструкция из швеллера, очень прочная и надежная, выдерживает все непредусмотренные нагрузки.
Зернометатель работает следующим образом: осуществляет подъем и опускание передней части зернометателя с помощью трапецеидального винта 4, что достаточно для его перемещения по неровной поверхности.
Регулировка стойки 2 осуществляется винтом 4 и роликами, установленными на оси 8 стойки позволяющими производить подъем и опускание нижней головки транспортера. Для обеспечения легкости работы винта, установлен упорный подшипник 9. Регулировка направленного перемещения устанавливается работой простого и надежного в эксплуатации механизма рычага управления, который крепится к специальной гайке.
Приводящиеся далее технические решения являются составной частью зернометателя.
Транспортер загрузочный зернометателя.
Известен транспортер загрузочный зернометателя [RU 90964 U1, 27.01.2010]. Данный транспортер имеет низкую эффективность забора перегружаемого при транспортировке зернового материала. Этот недостаток обусловлен наличием установленного одного цепного транспортера.
Техническим результатом является повышение эффективности забора перегружаемого при транспортировке зернового материала.
Транспортер загрузочный зернометателя (фиг. 4) имеет продольно вытянутый желоб 1 для установки двух цепей 2 и более, с раздельным (фиг. 4) или общим скребком (фиг. 5), для повышения производительности, которая обеспечивается большим захватом зернового материала и пропускной способностью.
Транспортер загрузочный зернометателя работает следующим образом. Зерновой материал подается питателями к нижней головке транспортера, где скребковые цепные транспортеры с двумя и более цепями, с общим или раздельным скребком подхватывают его и перемещают к триммеру (фиг. 6). При работе данной конструкции транспортера осыпь зернового материала снижается. Производительность зернометателя увеличивается в два раза и достигает мощности от 150 до 200 тонн в час.
Боковина блока триммера зернометателя.
Известна боковина блока триммера зернометателя ЗМ-60 (Зернометатель передвижной ЗПС-100. Зернометатель ЗМ-60. Каталог деталей и сборочных единиц. - Семилуки, 2009. - С. 70).
Данная боковина блока триммера изготавливается методом штамповки и имеет посадочное отверстие под вал катушки диаметром 30 мм к которому болтом крепится планка для фиксации вала и предотвращения разбивания отверстия, так как подшипники устанавливаются на дисках катушки. Пазовое отверстие под натяжной барабан подвергается также разбиванию, так как нет надежного регулирования натяжителя, оно производится через приваренный к боковине кронштейн, что не защищает отверстия от биения. Боковина блока триммера имеет отверстия под крепление трубы в одном положении, строго под углом 45°, что не позволяет производить регулировку трубы.
Техническим результатом является простота изготовления, обслуживания и эксплуатации, надежность, а также технологичность при сборке блока триммера.
Боковина блока триммера представляет собой конструкцию коробкообразной формы (получаемой гибкой шести полок на листогибе и проваркой отбортованных полок в местах стыковки) с вырезанными пазом в форме сектора 1 и упора 2 (вид A фиг. 6) под установку вертикально регулируемой трубы, отверстия под установку рым-болта, пазов 3 под установку натяжителя (фиг. 8) с подшипниковым узлом под установку вала барабана натяжного (поз. 5 фиг. 6), посадочные отверстия 4 под приварку восьми болтов М12 для крепления болтовым соединением подшипниковых узлов и отверстий 5 для вала барабана приводного (поз. 4 фиг. 6) и катушки (поз. 7 фиг. 6), и отверстий под соединительные шпильки.
Данная конструкция боковины блока триммера используется для установки на блок триммера (фиг. 6), состоящий из двух боковин блока триммера, крышки с переходником (воронкой), передней и задней стенок и стягивающих двух шпилек. В боковины блока триммера с наружи болтовым соединением крепятся по два подшипниковых узла являющимися самоцентрующими и устанавливаются изнутри натяжители в пазы 3 (фиг. 8) и (поз. 9 фиг. 6), на которые болтовым соединением крепятся подшипниковые узлы, в которые установлены на валах барабаны приводной и натяжной состоящие из трех и более дисков в которых по наружному диаметру на одинаковом расстоянии в отверстия и полуотверстия (в центральных дисках] вварены прутки, создающие бочкообразную форму барабанов за счет большего диаметра центральных дисков, что дает возможность удерживать движущую замкнутую ленту от сбега в ту или иную сторону, прижатую посередине комбинированной катушкой, из двух дисков с ребордами соединенных тремя и более лопатками со сменными жесткими, эластичными накладками или щетками для снижения травмирования зерна при проходе под катушкой. Работа отверстий в форме сектора 1 и упора 2 (вид A фиг. 6) обусловлена установкой трубы вертикальной регулируемой по дуге паза в боковинах блока триммера с рычажно-винтовым подъемником носка. В упоре 2 фиксируется свободно двигающиеся труба болтом М12 и жестко крепится в регулируемом пазе в форме сектора 1, которым создается необходимая высота подъема трубы, фиксируемая стальной тросовой растяжкой закрепленной одним концом на верхней головке транспортера загрузочного, а вторым концом на верхней части трубы. Угол подъема составляет 20°.
Блок триммера, который собран из заявленных узлов, работает следующим образом. Зерновой материал из транспортера загрузочного поступает через воронку в блок триммера, при работе в котором зерну от перемещения движущейся ленты охватывающей прутковые барабаны и лопаток комбинированной катушки на которые устанавливаются сменные и регулируемые по высоте жесткие, эластичные накладки или щетки через проходное сечение между поверхностью ленты и катушки суммарными направленными центробежными силами формируется одинаковая скорость нижней и верхней толщи зернового потока, который выбрасывается в трубу имеющая сужающее переменное сечение по длине от основания к надставке и носку, которая направляет зерновой материал. В результате в заданном направлении сформированный кучный поток зерна под действием силы инерции отбрасывается на значительную высоту от 6 до 8 метров и расстояние от 20 до 30 метров в зависимости от парусности и удельного веса зернового материала.
Барабан прутковый зернометателя.
Известен зерновой метатель [RU 2419583 C1, 27.05.2011], состоящий из сборного корпуса, включающего в себя две боковины, крышку и стенки, в котором установлены на осях натяжной барабан и приводной барабан, охватываемые бесконечной лентой, катушка с двумя ребордами на дисках, соединенных дистанционной трубой диаметром меньшим от диаметра реборд на величину высоты прямоугольного окна, образованного цилиндрической поверхностью дистанционной трубы и цилиндрической поверхностью огибающей бесконечной ленты шириной, равной промежутку между дисками реборд, бесконечная лента, на цилиндрической поверхности дистанционной трубы катушки приварены параллельно оси равномерно по окружности из металлической полосы восемь пластин-кронштейнов с четырьмя отверстиями каждая, на которые установлены насадки из толстого прорезиненного ремня.
Работает он следующим образом. Зерно самотеком поступает на бесконечную ленту в окно, образованное исходящей от натяжного барабана бесконечной лентой и катушкой, затем на радиусном участке бесконечной ленты, огибающей катушку, зерно под действием центробежных сил прижимается к бесконечной ленте, и в это же самое время в зерно входят насадки, способствуя уравниванию скоростей зерна и ленты, и при перемещении бесконечной ленты на приводной барабан зерно летит (происходит процесс метания) по касательной к приводному барабану.
Направляющая труба зернового метателя жестко закреплена на боковинах метателя и для подъема носка снабжена рычагом с фиксатором и осуществляет подъем и опускание носка перемещением рычага вправо или влево по сектору.
Однако все перечисленные узлы имеют ряд недостатков и не обеспечивают надежную беспрерывную производительную работу зернометателя. Данная конструкция зернопогрузчика-метателя не обеспечивает производительность свыше 90 т/час, так как при установке транспортера загрузочного оборудованного одной скребковой цепью это не достигается.
В частности барабаны металлоемкие изготавливаются из двух формованных листовых обечаек с последующей сваркой и токарной обработкой, а также требуют значительной балансировки. Они сложны в эксплуатации и обслуживании и это обусловлено тем, что на натяжном барабане подшипники устанавливаются в корпуса подшипников установленных на дисках барабанов и закрываются крышками, тем самым после установки барабана в зерновой метатель не позволяет обеспечить обслуживание подшипников и ухудшает состояние работы метателя в целом. При работе барабана происходит налипание пыли и грязи к обечайке барабана и дискам глубоко посаженных в ней, что приводит к дисбалансу и ухудшению работы зернового метателя, для предотвращения дисков от загрязнения, к ним крепятся отражатели позволяющие снижать дисбаланс. Но данная конструкция не обеспечивает качественной работы и приводит к быстрому износу подшипников, так как невозможно производить своевременное обслуживание и смазку, не происходит очистки от пыли, грязи и замасливания поверхности барабанов и дисков, что приводит к дисбалансу зернового метателя и ухудшению его работы и эксплуатации.
Технический результат - упрощение изготовления, обслуживания и эксплуатации при установке в блок триммера зернометателя, снижение металлоемкости, повышение срока службы бесконечной ленты и триммера.
Сущность барабана пруткового зернометателя заключается в выполнении сборной конструкции (фиг. 9), состоящей из вала 1 с тремя и более дисками. По бокам два диска 2 равного диаметра и один, и более дисков 3 большего диаметра внутри, которые соединены между собой прутками 4, и создают бочкообразную форму барабанов, что удерживает движущуюся замкнутую ленту от сбега в ту или иную сторону в процессе работы блока триммера. Боковые диски 2 имеют отверстия по периметру окружности расположенные на равном расстоянии для фиксации необходимого количества прутков. Внутренние диски 3 имеют открытые полуотверстия по наружному диаметру для укладки необходимого количества прутков. Во всех дисках предусмотрены монтажные технологические отверстия от центрованные с единым установочным местом для простоты сборки барабанов.
Простата изготовления, обслуживания и снижении металлоемкости достигается заменой толстостенной трубы прутком, не требующим токарной обработки. Диски изготавливаются методом лазерной резки, чем достигается точность расположения всех посадочных отверстий, позволяющих соблюдать точность при сборке барабана, наличие монтажных отверстий позволило производить жесткую фиксацию дисков в кондукторе, тем самым упростить процесс укладки прутков в отверстия и полуотверстия дисков, данная конструкция барабана пруткового впервые используются в узле блок триммера (поз. 4; 5 фиг. 6).
Конструкция барабана пруткового обеспечивает эффективную и бесперебойную работу блока триммера. При соприкосновении с натянутой лентой прутки вдавливаются и создают как бы зубчатую поверхность повышая сцепление, не дающее проскальзывания и сбегания ленты в стороны, а при попадании сыпучего материала под ленту выбрасывается через зазоры между прутьями, что предохраняет ленту от налипания и замасливания от инородных материалов.
Используемая нами конструкция с креплением валов в подшипниковых узлах позволила решить проблему прототипа полностью, так как подшипниковые узлы крепятся к боковинам блока триммера снаружи и позволила решить задачу простоты и качества обслуживания, регулировки, работы узла. В свое время изменение конструкции барабана кардинально решила проблему очистки поверхности барабана от налипания пыли, грязи и замасливания, так как равномерно расположенные прутки создают бочкообразную форму, но имеют равнорасположенные зазоры, через которые внутри барабана формируются вихревые потоки разных направлений приводящие к самоочищению барабанов, не требуют балансировки последних и повышают надежность эксплуатационных характеристик блока триммера.
Катушка комбинированная зернометателя.
Известен зерновой метатель [RU 2419583 C1, 27.05.2011], состоящий из сборного корпуса, включающего в себя две боковины, крышку и стенки, в котором установлены на осях натяжной барабан и приводной барабан, охватываемые бесконечной лентой, катушку с двумя ребордами на дисках, соединенных дистанционной трубой диаметром меньшим от диаметра реборд на величину высоты прямоугольного окна, образованного цилиндрической поверхностью дистанционной трубы и цилиндрической поверхностью огибающей бесконечной ленты шириной, равной промежутку между дисками реборд, бесконечную ленту. На цилиндрической поверхности дистанционной трубы катушки приварены параллельно оси равномерно по окружности из металлической полосы восемь пластин-кронштейнов с четырьмя отверстиями каждая, на которые установлены насадки из толстого прорезиненного ремня.
Работает он следующим образом. Зерно самотеком поступает на бесконечную ленту в окно, образованное исходящей от натяжного барабана бесконечной лентой и катушкой, затем на радиусном участке бесконечной ленты, огибающей катушку, зерно под действием центробежных сил прижимается к бесконечной ленте, и в это же самое время в зерно входят насадки, способствуя уравниванию скоростей зерна и ленты, и при перемещении бесконечной ленты на приводной барабан зерно летит (происходит процесс метания) по касательной к приводному барабану.
Направляющая труба зернового метателя жестко закреплена на боковинах метателя и для подъема носка снабжена рычагом с фиксатором и осуществляет подъем и опускание носка перемещением рычага вправо или влево по сектору.
Однако все перечисленные узлы имеют ряд недостатков и не обеспечивают надежную беспрерывную производительную работу зернометателя. Данная конструкция зернопогрузчика-метателя не обеспечивает производительность свыше 90 т/час, так как при установке транспортера загрузочного оборудованного одной скребковой цепью это не достигается.
Катушка данной конструкции имеет цилиндрический стержень, (назван усложненно «дистанционной трубой») к поверхности которого приварены параллельно оси равномерно по окружности из металлической полосы восемь пластин-кронштейнов с четырьмя отверстиями каждая, на которые установлены насадки из толстого прорезиненного ремня. Конструкция данной катушки сложна в изготовлении, так как подшипники устанавливаются в корпуса подшипников установленных на дисках катушки и закрываются крышками, тем самым после установки ее в зерновой метатель не позволяет обеспечить обслуживание подшипников, при работе катушки происходит также налипание пыли и грязи к дискам катушки, что приводит к дисбалансу и ухудшению работы зернового метателя Недостатком данной катушки является то, что наличие восьми пластин-кронштейнов при работе зернового метателя при входе последних в зерновой поток ведет к разделению на порции и снижает производительность зернового метателя (блока триммера). Так как зерновой материал имеет различный удельный вес то данная конструкция не позволяет производить транспортировку всех зерновых культур с требуемыми параметрами, увеличения производительности.
Производительность метателя определяется количеством оборотов приводного барабана, пропускной способностью величины проходного прямоугольного сечения «проход» («окна» - термин по патенту RU 2419583 C1, 27.05.2011) измеряемого между поверхностью ленты и стержнем катушки, а также конструктивными особенностями ленты и катушки.
Техническим результатом является упрощение изготовления, обслуживания и эксплуатации, повышение эффективности при работе блока триммера зернометателя.
Технический результат достигается использованием катушки комбинированной зернометателя. В зависимости от технологической операции транспортировки зерна, для изменения параметров транспортировки зернового материала по высоте и дальности погрузки, а также бережной погрузки семенного материала, она позволяет проводить регулировку величины проходного прямоугольного сечения «проход» съемными жесткими, эластичными накладками или щетками устанавливаемыми на лопатки и закрепленными вставками создающими прямоугольный сердечник, при работе катушки образующий «совок» придающий дополнительное ускорение зерновому потоку. Наилучшие параметры работы катушки достигаются наличием четырех лопаток
Сущность полезной модели катушка комбинированная зернометателя (фиг. 10) состоит в сварной конструкции состоящей из вала 6, двух дисков 1 с ребордами 2 соединенных тремя и более лопатками 3 со сменными и регулируемыми по высоте жесткими или эластичными накладками или щетками 4 и металлическими вставками 5, которые при необходимости могут устанавливаться или сниматься в зависимости от технологической операции транспортировки зерна (фиг. 11), для изменения параметров транспортировки зернового материала по высоте и дальности выброса, а также бережной погрузки семенного материала.
Технический результат катушки комбинированной зернометателя данной конструкции решается тем, что для простоты изготовления и сборки детали изготавливаются из листового материала методом лазерной резки, позволяющей добиться точности сборки и не требует балансировки: диски имеют пазы для установки трех и более лопаток имеющих выступы и отверстия под крепление сменных и регулируемых по высоте жестких или эластичных накладок или щеток и под установку металлических вставок с овальными отверстиями на полках отогнутых с двух сторон под углом 45°, и которые при необходимости могут устанавливаться или сниматься (фиг. 11).
Для изменения параметров транспортировки зернового материала по высоте и дальности погрузки, а также бережной погрузки семенного материала, возможна регулировка величины проходного прямоугольного сечения «проход» съемными жесткими, эластичными накладками или щетками устанавливаемыми на лопатки и закрепленными вставками создающими прямоугольный сердечник, при работе катушки комбинированной образующий «совок», придающий дополнительное ускорение зерновому потоку. Наилучшие параметры работы катушки достигаются наличием четырех лопаток.
В таблице представлены результаты испытаний катушки комбинированной зернометателя при различном количестве установленных лопаток.
Таблица.
Количество лопаток, шт.
30
4
5
6
7
8
Эффективность работы, %
88
96
90
85
82
80
Наибольшая эффективность работы катушки комбинированной достигается при установке четырех лопаток, тогда как известная катушка содержит восемь.
Данные показатели определяют надежность эксплуатационных характеристик катушки комбинированной и ее целесообразностью установки на блок триммера (поз. 7 фиг. 6).
Труба выгрузная регулируемая зернометателя.
Известен метатель зерна самопередвижной [Метатель зерна самопередвижной МЗС-90-20-01М, KLEVER «Ростсельмаш». Руководство по эксплуатации].
Недостаток метателя зерна самопередвижного в том, что короб желоба (труба триммера) жестко закреплен в боковинах триммера, тем самым не позволяет проводить операции, обеспечивающие регулировку высоты и дальности полета зернового материала, не обеспечивает возможность работать в низких складских и при перегоне в низкие дверные проемы помещений, а при неосторожном подъезде задним ходом транспортного средства к метателю не откланяется вперед - повреждается.
Технический результат - повышение высоты, дальности и кучности при транспортировке зернового материала.
Труба выгрузная регулируемая зернометателя (фиг. 12), состоит из основания 1, на котором крепится рычажно-винтовой подъемник носка 3, имеющий прямоугольного профиля сужающее переменное сечение снизу вверх и сменные надставки 2 разной длины к которым крепится откидной носок 4.
Труба устанавливается в паз в форме сектора с углом подъема от 35° до 55° под установку вертикально регулируемой трубы и упора 2 (вид A фиг. 6) на боковине блока триммера (поз. 1; 2 фиг. 8), что позволяет регулировать высоту погрузки и дальность полета зернового материала поступившего в нее при работе блока триммера. В упоре 2 (вид A фиг. 6) фиксируется свободно двигающиеся труба болтом М12 и жестко крепится в регулируемом пазе в форме сектора, которым создается необходимая высота подъема трубы фиксируемая талреповой стяжкой закрепленной на верхней головке транспортера загрузочного. Угол подъема составляет 20°.
Зерновой материал из транспортера загрузочного поступает через воронку в блок триммера, при работе в котором зерну от перемещения движущейся ленты охватывающей прутковые барабаны и лопаток комбинированной катушки на которые устанавливаются сменные и регулируемые по высоте жесткие, или эластичные накладки или щетки через проходное сечение между поверхностью ленты и катушки суммарными направленными центробежными силами формируется одинаковая скорость нижней и верхней толщи зернового потока, который выбрасывается в трубу с переменным сечением по длине от основания до носка, которая направляет зерновой материал. Так как центробежные силы разделяют поток на фракции, тяжелые частицы (зерно) располагаются в нижней части потока, а легкие частицы укладываются в верхний, но в трубе задается имеющей переменное сечение с сужением к носку придается равноускоренное направление потока. В результате в заданном направлении сформированный кучный поток зерна под действием силы инерции отбрасывается на значительную высоту от 6 до 8 метров и расстояние от 20 до 30 метров в зависимости от парусности и удельного веса зернового материала и достигается регулированием трубы по дуге паза на необходимую высоту. Труба устанавливается под определенным углом полета зерновой культуры, по центру трубы имеющей различный удельный вес и парусность (с помощью ослабления болтового соединения и регулировки талреповой стяжки). Для погрузки транспортных средств регулировку угла наклона трубы производят в зависимости от высоты борта.
Рычажно-винтовой подъемник носка позволяет при незначительном усилии легко и надежно зафиксировать откидной носок в нужном положении, что влияет на процесс направленности зернового потока выходящего из регулируемой трубы.
Вал редуктора питателя зернометателя.
Известен метатель зерна самопередвижной [Метатель зерна самопередвижной МЗС-90-20-01М, KLEVER «Ростсельмаш». Руководство по эксплуатации].
Недостатком является то, что валы, приводящие в движение цепи питателей по конструкции одним концом и по середине опирается в корпусе редуктора на подшипники 11206 ГОСТ 8545-75, а вторая половина консольная и на его конец крепится звездочка, в процессе работы консольная часть вала подвергается радиальному излому и продольно осевому перемещению, что часто приводит к ускоренному выходу из строя самого вала и конической пары редуктора.
Техническим результатом является повышение надежности.
Сущность вала редуктора питателя зернометателя (фиг. 13) заключается в выполнении сборной конструкции вала опорного 1 со звездочкой закрепленного в редукторе 4 и в подвесном кронштейне 2 с подшипником, установленным в корпус подшипника, жестко приваренном к подвесному кронштейну 2 зафиксированному в скобе 3 питателя.
Изделия обладает лучшими эксплуатационными характеристиками, а именно, повышенной надежностью за счет жесткой фиксации вала опорного увеличивающих эффективность забора зернового материала питателями.
Конструкция вала редуктора питателя зернометателя с третьей опорой на подвесном кронштейне с подшипником содержит цельносварной подвесной кронштейн 2 (фиг. 14), установленный и закрепленный болтом на раме питателя. Подвесной кронштейн состоит из кронштейна 5, корпуса подшипника 6, пальца 7 и подшипника 8, в котором устанавливается опорный вал 1, что позволяет исключить разбег валов в редукторах и тем самым изнашивание звездочек при работе питателей. Данная конструкция третьей опоры позволила улучшить эксплуатационные характеристики работы питателей и эффективность забора зернового материала.