УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ЗЕРНА С РАЗДЕЛЕНИЕМ ПО ФРАКЦИЯМ
DEVICE FOR CLEANING OF GRAIN WITH SEPARATION BY FRACTIONS

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано, в частности, в конструкциях зерноуборочных комбайнов для очистки зерна с разделением по фракциям.
Известно устройство для очистки зерна (А.с. №954047), содержащее решетный стан с приводом для сообщения ему продольных колебаний и скатной доской, средний и конечный участки которой выполнены перфорированными. Под конечным участком скатной доски установлен зерновой шнек с кожухом. К концу скатной доски прикреплен щиток, отогнутый к ее среднему участку.
Недостатком устройства является то, что устройство предназначено для очистки зерна преимущественно зернобобовых культур и не позволяет осуществлять очистку других культур.
Известно устройство для первичной очистки зерна (прототип - заявка на полезную модель №2008140131/22 (051950), содержащее скатную доску, установленную своим конечным участком в зерновой шнек комбайна. В средний участок скатной доски посредством направляющих пазов встроено сменное решето с калибром размера отверстий под определенную культуру, при этом устройство снабжено набором сменных решет, каждое из которых откалибровано под различные сельскохозяйственные культуры. Под сменным решетом установлен щеткодержательный механизм, содержащий щеткодержательную раму с набором щеток. Рама прикреплена посредством двух рычагов и нескольких пружин к корпусу комбайна. К комбайну под скатной доской и щеточным механизмом жестко прикреплены и направлены под углом друг к другу передняя и задняя скатные плоскости с образованием желоба, в котором установлен шнек для зерновых отходов.
Недостатком прототипа является несоответствие очистки зерна от примесей (листостебельная масса, недомолоченные колосья и т.д.) нормативной очистке, кроме того, при необходимости разделить зерно на фракции (в зависимости от его размеров) устройство не позволяет одновременно с очисткой разделить зерно на фракции.
Технической задачей изобретения является повышение степени очистки зерна с одновременным разделением на фракции.
Техническая задача достигается тем, что устройство для очистки зерна с разделением по фракциям содержит скатную доску, прикрепляемую одним конечным участком к корпусу комбайна, а другим конечным участком установленную в зерновой шнек комбайна, встроенное в средний участок скатной доски посредством направляющих пазов решето с калибром размера отверстий под определенную культуру, установленный под решетом щеткодержательный механизм, содержащий набор щеток на щеткодержательной раме, прикрепленной посредством рычагов и пружин к корпусу комбайна, к которому, кроме того, под щеточным механизмом жестко прикреплены и направлены под углом друг к другу передняя и задняя скатные плоскости с образованием желоба, в котором установлен шнек для зерновых отходов, в котором согласно изобретению решето выполнено в виде плотно прижатых друг к другу неподвижного верхнего листа и подвижного нижнего листа, при этом на внешней поверхности верхнего листа жестко установлены не менее двух ребер, кроме того, отверстия верхнего листа выполнены вертикально по отношению к поверхности этого листа в виде усеченных конусных форм с направлением конусной части в сторону нижнего листа, в котором выполнены вертикальные отверстия, продольное сечение которых аналогично продольному сечению конусной части в границе соприкосновения верхнего и нижнего листов, кроме того, прижатие обоих листов по всей их площади обеспечено соприкосновением нижнего листа с набором щеток и с прижимным механизмом, установленным под нижним листом решета в толще ворса щеток и подвижно прикрепленным к конечным участкам скатной доски, прижимной механизм выполнен в виде не менее одной трубы, длина которой составляет не менее длины нижнего листа, внутри трубы по всей ее длине встроены не менее трех фиксирующих механизмов, каждый из которых состоит из наклонной прижимной пластины, одним конечным участком жестко присоединенной к нижней внутренней части трубы, а другим приподнятым конечным участком жестко соединенной с верхней внутренней частью трубы (и)или с косынкой, установленной под этим конечным участком и соединенной с нижней частью трубы, на верхней поверхности наклонной прижимной пластины вертикально установлен клиновиднообразный прижим, выполненный в виде пластины, к которой по ее периметру параллельно оси трубы жестко прикреплен фиксатор, выполненный в виде скобы, конечные части которой выступают за пределы клиновиднообразного прижима, причем торцы данных конечных частей являются ударником, перед которым установлен шарик, предназначенный для передвижения внутри трубы, причем для цели ограничения передвижения шарика установлен ограничитель, прикрепленный к внутренней поверхности трубы на расстоянии, обеспечивающем свободное перемещение шарика, кроме того, со стороны, противоположной ударнику, плотно к клиновиднообразному прижиму установлена прижимная пружина с ограничителем, прикрепленным к внутренней поверхности трубы на расстоянии, обеспечивающем сжатие-расжатие прижимной пружины, кроме того, над клиновиднообразным прижимом каждого фиксирующего механизма в стенке верхней части трубы выполнена прорезь с возможностью вертикально-горизонтального перемещения по ней клиновиднообразного прижима, кроме того, по всей длине нижней части трубы без нарушения жесткости ее конструкции периодически выполнены прорези для вывода сора, над скатной доской по всей ее длине установлена рама с дополнительным решетом, верхний лист и нижний лист которого и отверстия в них аналогичны решету, установленному в средней части скатной доски, при этом рама прикреплена к решетному стану комбайна непосредственно под жалюзийным решетом решетного стана, причем к наружной поверхности неподвижного верхнего листа дополнительного решета между рядами отверстий поперек движения очищаемого материала прикреплены гофры треугольного сечения, под подвижным нижним листом дополнительного решета установлен прижимной механизм, аналогичный установленному в средней части скатной доски, кроме того, решето соединено с регулировочным механизмом и дополнительное решето соединено с аналогичным регулировочным механизмом.
Предлагаемое изобретение отличается от прототипа тем, что решето выполнено в виде плотно прижатых друг к другу неподвижного верхнего листа и подвижного нижнего листа, при этом на внешней поверхности верхнего листа жестко установлены не менее двух ребер, кроме того, отверстия верхнего листа выполнены вертикально по отношению к поверхности этого листа в виде усеченных конусных форм с направлением конусной части в сторону нижнего листа, в котором выполнены вертикальные отверстия, продольное сечение которых аналогично продольному сечению конусной части в границе соприкосновения верхнего и нижнего листов, кроме того, прижатие обоих листов по всей их площади обеспечено соприкосновением нижнего листа с набором щеток и с прижимным механизмом, установленным под нижним листом решета в толще ворса щеток и подвижно прикрепленным к конечным участкам скатной доски, прижимной механизм выполнен в виде не менее одной трубы, длина которой составляет не менее длины нижнего листа, внутри трубы по всей ее длине встроены не менее трех фиксирующих механизмов, каждый из которых состоит из наклонной прижимной пластины, одним конечным участком жестко присоединенной к нижней внутренней части трубы, а другим приподнятым конечным участком жестко соединенной с верхней внутренней частью трубы (и)или с косынкой, установленной под этим конечным участком и соединенной с нижней частью трубы, на верхней поверхности наклонной прижимной пластины вертикально установлен клиновиднообразный прижим, выполненный в виде пластины, к которой по ее периметру параллельно оси трубы жестко прикреплен фиксатор, выполненный в виде скобы, конечные части которой выступают за пределы клиновиднообразного прижима, причем торцы данных конечных частей являются ударником, перед которым установлен шарик, предназначенный для передвижения внутри трубы, причем для цели ограничения передвижения шарика установлен ограничитель, прикрепленный к внутренней поверхности трубы на расстоянии, обеспечивающем свободное перемещение шарика, кроме того, со стороны, противоположной ударнику, плотно к клиновиднообразному прижиму установлена прижимная пружина с ограничителем, прикрепленным к внутренней поверхности трубы на расстоянии, обеспечивающем сжатие-расжатие прижимной пружины, кроме того, над клиновиднообразным прижимом каждого фиксирующего механизма в стенке верхней части трубы выполнена прорезь с возможностью вертикально-горизонтального перемещения по ней клиновиднообразного прижима, кроме того, по всей длине нижней части трубы без нарушения жесткости ее конструкции периодически выполнены прорези для вывода сора, над скатной доской по всей ее длине установлена рама с дополнительным решетом, верхний лист и нижний лист которого и отверстия в них аналогичны решету, установленному в средней части скатной доски, при этом рама прикреплена к решетному стану комбайна непосредственно под жалюзийным решетом решетного стана, причем к наружной поверхности неподвижного верхнего листа дополнительного решета между рядами отверстий поперек движения очищаемого материала прикреплены гофры треугольного сечения, под подвижным нижним листом дополнительного решета установлен прижимной механизм, аналогичный установленному в средней части скатной доски, кроме того, решето соединено с регулировочным механизмом и дополнительное решето соединено с аналогичным регулировочным механизмом.
На фиг. 1 изображена схема общего вида устройства (вид сбоку). На фиг. 2 изображен фрагмент устройства - схема прижимного механизма: а - продольный разрез, б, в и г - поперечный разрез с изображением различных форм труб. На фиг. 3 - фрагмент устройства: схема встроенного в трубу фиксирующего механизма (в изометрии).
Устройство для очистки зерна с разделением по фракциям содержит скатную доску 1, прикрепляемую одним конечным участком к корпусу комбайна 36, а другим конечным участком установленную в зерновой шнек 37 комбайна. В средний участок скатной доски 1 посредством направляющих пазов 2 встроено решето 3 с калибром размера отверстий под определенную культуру. Под решетом 3 установлен щеткодержательный механизм, содержащий набор щеток 4 на щеткодержательной раме 5, прикрепленной посредством рычагов 6 и пружин 7 к корпусу комбайна. К комбайну, кроме того, под щеточным механизмом жестко прикреплены и направлены под углом друг к другу передняя 8 и задняя 9 скатные плоскости с образованием желоба, в котором установлен шнек для зерновых отходов 10. Решето 3 выполнено в виде плотно прижатых друг к другу неподвижного верхнего листа 11 и подвижного нижнего листа 12, при этом на внешней поверхности верхнего листа жестко установлены не менее двух ребер 13. Кроме того, отверстия 14 верхнего листа (фиг.2) выполнены вертикально по отношению к поверхности этого листа в виде усеченных конусных форм с направлением конусной части в сторону нижнего листа, в котором выполнены вертикальные отверстия 15, продольное сечение которых аналогично продольному сечению конусной части в границе соприкосновения верхнего и нижнего листов. Прижатие обоих листов по всей их площади обеспечено соприкосновением нижнего листа с набором щеток 4 и с прижимным механизмом 16 (фиг.3), установленным между нижним листом и щеткодержательной рамой 5 и подвижно прикрепленным к конечным участкам скатной доски. Прижимной механизм 16 выполнен в виде не менее одной трубы 17, длина которой равна длине нижнего листа. Внутри трубы 17 по всей ее длине встроены не менее трех фиксирующих механизмов. Каждый фиксирующий механизм состоит из наклонной прижимной пластины 18, одним конечным участком жестко присоединенной к нижней внутренней части 19 трубы 17, а другим приподнятым конечным участком жестко соединенной с верхней внутренней частью 20 трубы 17 (и)или с косынкой 21, установленной под этим конечным участком и соединенной с нижней частью 19 трубы 17. На верхней поверхности наклонной прижимной пластины вертикально установлен клиновиднообразный прижим 22, выполненный в виде пластины, к которой по ее периметру параллельно оси трубы жестко прикреплен фиксатор 23. Фиксатор 23 выполнен в виде скобы, конечные части которой выступают за пределы клиновиднообразного прижима, причем торцы данных конечных частей являются ударником 24, перед которым установлен шарик 25, предназначенный для передвижения внутри трубы 17. Для цели ограничения передвижения шарика установлен ограничитель 26, прикрепленный к внутренней поверхности трубы на расстоянии, обеспечивающем свободное перемещение шарика. К клиновиднообразному прижиму со стороны, противоположной ударнику, плотно установлена прижимная пружина 27 с ограничителем 28, прикрепленным к внутренней поверхности трубы на расстоянии, обеспечивающем сжатие-расжатие прижимной пружины. Над клиновиднообразным прижимом каждого фиксирующего механизма в стенке верхней части трубы выполнена прорезь 29 с возможностью вертикально-горизонтального перемещения по ней клиновиднообразного прижима 22. По всей длине нижней части трубы без нарушения жесткости ее конструкции периодически выполнены прорези 30 для вывода сора. Над скатной доской по всей ее длине установлена рама 31 с дополнительным решетом 32, аналогичным тому, которое установлено в средней части скатной доски. Рама 31 прикреплена к решетному стану 38 комбайна непосредственно под жалюзийным решетом 39 решетного стана, который является конструктивным элементом комбайна. К наружной поверхности неподвижного верхнего листа дополнительного решета 32 между рядами отверстий прикреплены гофры 33 треугольного сечения. Под подвижным нижним листом дополнительного решета установлен прижимной механизм 16, аналогичный установленному в средней части скатной доски. Решето 3 соединено с регулировочным механизмом 34 и дополнительное решето 32 соединено с регулировочным механизмом 35. На фиг. 1 обозначены конструктивные элементы, принадлежащие к конструкции комбайна: корпус комбайна 36, зерновой шнек 37 комбайна, нижний решетный стан 38 комбайна, жалюзийное решето 39 нижнего решетного стана 38. Кроме того, на фиг. 1 изображен колосовой шнек 40 комбайна, а на фиг. 2 (б, в, г) - отгибы 41, выполненные в стенках трубы, за счет которых могут быть выполнены прорези 29 и 30 в процессе изготовления прижимного механизма 16.
Устройство работает следующим образом. Сначала устройство подготавливают к работе. Скатную доску 1 выполняют в днище нижнего решетного стана 38 комбайна, в котором путем вырезки удаляют средний участок, при этом оставшиеся крайние участки днища являются конечными участками скатной доски. Одним конечным участком скатная доска прикреплена к корпусу комбайна 36, а другим конечным участком установлена в зерновой шнек 37 комбайна. В средний участок скатной доски посредством направляющих пазов 2 встраивают решето 3, выполненное в виде неподвижного верхнего листа 11 и подвижного нижнего листа 12. Под решетом 3 устанавливают щеткодержательный механизм, содержащий набор щеток 4 на щеткодержательной раме 5. При этом раму 5 прикрепляют посредством рычагов 6 и пружин 7 к корпусу комбайна так, чтобы обеспечить полное соприкосновение ворса щеток к решету 3. Под щеткодержательным механизмом к корпусу комбайна жестко прикрепляют направленные под углом друг к другу переднюю 8 и заднюю 9 скатные плоскости с образованием желоба, в котором устанавливают шнек для зерновых отходов 10. К конечным участкам скатной доски под нижним листом 12 решета 3 в толще ворса щеток устанавливают за счет болтов (на фигурах не показано) прижимной механизм 16. Над скатной доской устанавливают раму 31 с дополнительным решетом 32, верхний лист 11 и нижний лист 12 которого и отверстия 14 и 15 в них аналогичны решету 3, при этом раму 31 дополнительного решета 32 прикрепляют к решетному стану 38 непосредственно под жалюзийным решетом 39 этого стана. Под подвижным нижним листом дополнительного решета 32 в толще ворса щеток устанавливают прижимной механизм 16, аналогичный установленному под решетом 3. Кроме того, решето 3 соединяют с регулировочным механизмом 34, а дополнительное решето 32 - с регулировочным механизмом 35. Регулировочные механизмы 34 и 35, предназначенные для возможности смещения нижнего листа 12 относительно верхнего листа 11, устанавливают в задней части решетного стана 38 со стороны колосового шнека 40 комбайна.
Устройство, прикрепленное к корпусу комбайна и подготовленное к работе, вступает в работу после зерновой очистки, осуществляемой в конструкции самого комбайна: в процессе работы комбайна зерно начинает очищаться в его верхнем решетном стане (на фигурах не отмечен). Из верхнего решетного стана, который, работая, совершает колебания, зерновой ворох поступает на жалюзийное решето 39 нижнего решетного стана 38, который также совершает колебания. На нижнем решетном стане 38, к которому прикреплено дополнительное решето 32, зерновой ворох проходит грубую очистку, разделяясь на зерно грубой очистки и сорную зернопримесь. Зерно грубой очистки поступает на предлагаемое устройство, а именно, на дополнительное решето 32, а сорная зернопримесь - в колосовой шнек 40 комбайна. При этом в дополнительном решете 32 при помощи регулировочного механизма 35 отверстия 15 нижнего подвижного листа должны быть установлены так по отношению к отверстиям 14 верхнего листа, чтобы образовалась щель такого размера, через которую проходило бы только зерно убираемой культуры, а примеси разного рода (крупнее зерна) сходили в колосовой шнек 40 комбайна через поверхность дополнительного решета. Для того, чтобы сход крупных примесей осуществлялся наиболее полно, легко и без задержки, в верхнем листе дополнительного решета 32 выполнены вертикальные отверстия 14 в виде усеченных конусных форм с направлением конусной части в сторону нижнего листа. Кроме того, гофры 33 треугольного сечения, прикрепленные к наружной поверхности неподвижного верхнего листа дополнительного решета между рядами отверстий, обеспечивают необходимое направление движения зерна в сторону колосового шнека 40. Ребра 13, установленные на поверхности верхнего листа и предназначенные для работы верхнего листа без образования прогибов, выполняют функцию ребер жесткости. Прижатие обоих листов как в решете 3, так и в дополнительном решете 32, обеспечивают при помощи подвижно прикрепленного за счет болтов (на фигурах не показаны) прижимного механизма 16 к конечным участкам скатной доски. При этом болты подтягивают/отпускают до необходимого усилия прижатия листов. Каждый прижимной механизм 16 (прикрепленные к решету 3, а также к решету 32) в процессе работы предлагаемого устройства совершает колебания вместе с решетом 3 или с решетом 32. При этом прижимной механизм 16 автоматически обеспечивает не только прижатие листов между собой, но и самоочистку решет 3 и 32 следующим образом. При колебании трубы 17 в конструкции фиксирующих механизмов (фиг. 3) шарик 25 передвигается между ограничителем 26 и ударником 24, ударяя ударник, жестко прикрепленный к клиновиднообразному прижиму 22, который воздействует на пружину 27. Пружина 27, в свою очередь, передает вибрацию клиновиднообразному прижиму 22, который скользит вверх по наклонной прижимной пластине 18 и через прорезь 29, касаясь решета 3 (или 32) передает вибрацию ему. Фиксатор 23 ограничивает чрезмерное выдвижение через прорезь 29 клиновиднообразного прижима 22 за пределы трубы. Через прорези 30, выполненные по всей длине нижней части трубы 17 без нарушения жесткости ее конструкции, выводится сор.
Зерно грубой очистки при прохождении через дополнительное решето 32, очищается от крупных примесей, а в оставшейся зерновой массе остаются мелкие примеси и разнокалиберное зерно. После прохождения зерна грубой очистки через дополнительное решето 32, оставшиеся мелкие примеси и разнокалиберное зерно попадают на решето 3, на котором осуществляется очистка разнокалиберного зерна от мелких примесей и от мелкого зерна (зерна мелкой фракции). Предварительно в решете 3 при помощи регулировочного механизма 34 отверстия нижнего подвижного листа должны быть установлены так по отношению к отверстиям верхнего листа, чтобы образовалась щель такого размера, через которую проходили бы только мелкие примеси и мелкое зерно (зерно мелкой фракции), но не проходило бы крупное зерно (зерно крупной фракции). Мелкие примеси и мелкое зерно (зерно мелкой фракции), пройдя через решето 3, попадают в шнек для зерновых отходов 10, а оставшееся на поверхности решета 3 крупное зерно (зерно крупной фракции) сходит с поверхности решета 3 и попадает в зерновой шнек 37 комбайна. Ребра 13, установленные на поверхности верхнего листа 11 решета 3 и выполняющие роль ребер жесткости для верхнего листа 11, кроме того, обеспечивают равномерное распределение поступления зерна в зерновой шнек 37.