L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
ПОДАЮЩИЙ БАРАБАН МОЛОТИЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА
| Название | ПОДАЮЩИЙ БАРАБАН МОЛОТИЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Ожерельев Виктор Николаевич, Никитин Виктор Васильевич, Ожерельев Павел Викторович |
| Вид объекта патентного права | Изобретение |
| Регистрационный номер | 2749739 |
| Дата регистрации | 16.06.2021 |
| Правообладатель | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный аграрный университет" |
| Область применения (класс МПК) | A01F 12/22 (2006.01) |
Описание изобретения
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в зерноуборочных комбайнах. На цилиндрической поверхности 1 подающего барабана по винтовым линиям 6-9 многозаходного винта размещены сориентированные радиально правосторонние 2 и левосторонние 3 захватные элементы. Последние выполнены в виде отрезков тупоугольных уголков. При вращении барабана по стрелке 10 полка 5 сообщает поступающей массе преимущественно поперечный импульс движения, а полка 4 растаскивает ворох в тангенциальном направлении. Поскольку правосторонние 2 и левосторонние 3 захватные элементы чередуются в каждом поперечном сечении барабана, то ворох подвергается интенсивным знакопеременным колебаниям в поперечном направлении. Изобретение позволит обеспечить высокую скорость сепарации свободного зерна, уменьшая его дробление и энергоемкость процесса. 2 ил.
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в зерноуборочных комбайнах.
Известно молотильно-сепарирующее устройство зерноуборочного комбайна, содержащее подающий барабан, снабженный захватными элементами, рабочие поверхности которых сориентированы вдоль образующей цилиндрической поверхности, на которой они закреплены (Пат. РФ №193356, МПК A01F 12/18, 2019). В результате ударного воздействия на хлебную массу захватными элементами происходит ее ускорение, растаскивание и частичный вымолот наиболее созревших зерен. Недостатком указанного технического решения является то, что, выполняя при работе с очесанным зерновым ворохом перечисленные технологические функции, оно практически не стимулирует процесс сепарации через деку свободного зерна, которое при уборке способом очеса на корню может составлять до 80% поступающей массы, в результате чего происходит повторное воздействие на свободное зерно бичей молотильного барабана, что ведет как к излишним энергозатратам, так и к дроблению продукции.
Указанные недостатки частично устранены в конструкции подающего барабана с захватными элементами для самоходного зерноуборочного комбайна, в котором они выполнены, в частности, клиновидными и скошенными (Пат. РФ №2373686, МПК A01F 12/22, A01D 61/00, 2009). Вследствие этого происходит не только продольное растаскивание поступающей массы, но и периодическое поперечное перемещение ее локальных объемов под воздействием скошенных боковых поверхностей захватных элементов, что стимулирует процесс выделения и сепарации сквозь отверстия деки свободного зерна. Недостатком данной конструкции является то, что при работе на очесанном зерновом ворохе первичный контакт с ним осуществляет сориентированная по образующей цилиндра поверхность захватного элемента, вследствие чего формируются зоны локальной подпрессовки, в которых свободные зерна под действием сил инерции образуют квазистабильные объемы, перемещающиеся по направлению вращения как единое целое. Этот процесс аналогичен сводообразованию при прохождении сыпучих материалов сквозь отверстия, вследствие чего интенсивность сепарации из очесанного зернового вороха свободного зерна сквозь отверстия деки существенно уменьшается.
В предлагаемом изобретении проблема увеличения интенсивности сепарации свободного зерна из очесанного зернового вороха решается за счет того, что каждый из захватных элементов представляет собой сориентированный радиально отрезок уголка с тупым углом между его полками, поперечное сечение одной из которых сориентировано вдоль образующей цилиндра, а вторая полка расположена впереди нее по ходу вращения барабана, при этом захватные элементы размещены на его поверхности по винтовым линиям многозаходного винта, а поперечные сечения захватных элементов, расположенных на соседних винтовых линиях, являются по отношению к соответствующей поперечно-вертикальной плоскости барабана зеркальными отражениями друг друга, причем угол наклона по отношению к указанной плоскости поперечного сечения передней по направлению вращения полки захватного элемента меньше угла трения хлебной массы по материалу контактирующей с ней поверхности. Реализация оптимального алгоритма воздействия на очесанный зерновой ворох осуществляется за счет изменения очередности действия полок захватных элементов. Первой в контакт вступает наклонная по отношению к образующей цилиндра полка захватного элемента, которая сообщает локальному объему хлебной массы импульс движения преимущественно в поперечном направлении и только после этого осуществляет контакт его продольная по отношению к образующей полка, которая ускоряет и растаскивает массу в тангенциальном направлении по вращению барабана. Предварительное рассредоточение стебельчатой фракции очесанного зернового вороха в поперечном направлении увеличивает «порозность» локальной площадки, то есть увеличивает площадь «живого сечения» промежутков между находящимися на ней стеблями, что способствует ускорению миграции свободных зерен в нижние слои и их проход сквозь отверстия деки. Кроме того, вследствие взаимодействия с наклонной полкой захватного элемента свободные зерна получают импульс и в сторону направления вращения барабана, что уменьшает жесткость удара по ним полки захватного элемента, сориентированной по образующей цилиндра, а следовательно, уменьшает вероятность дробления продукции.
Таким образом, именно совокупность признаков изобретения, отличающих его от прототипа, обеспечивает достижение технического результата: повышение эффективности процесса сепарации свободного зерна из очесанного зернового вороха сквозь отверстия деки подающего барабана молотильного устройства.
Следовательно, отличительные признаки изобретения по сравнению с прототипом соответствуют критерию «существенные отличия».
Поскольку в других технических решениях совокупность отличительных признаков изобретения не обнаружена, то оно соответствует критерию «новизна».
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен подающий барабан молотильного устройства зерноуборочного комбайна, вид спереди; на фиг. 2 - сечение А-А барабана.
Подающий барабан молотильного устройства зерноуборочного комбайна (фиг. 1) включает цилиндрическую поверхность 1, на которой размещены правосторонние 2 и левосторонние 3 захватные элементы, являющиеся зеркальным отражением друг друга относительно поперечно-вертикальной плоскости цилиндрической поверхности 1. Каждый захватный элемент выполнен в виде сориентированного радиально (фиг. 2) отрезка уголка, поперечное сечение одной из полок 4 которого сориентировано по образующей цилиндрической поверхности 1. При этом поперечное сечение полки 5 уголка отклонено от поперечно-вертикальной плоскости цилиндрической поверхности 1 на угол α, который меньше угла трения очесанного зернового вороха по материалу соответствующей полки (фиг. 1). Таким образом, между поперечными сечениями полок 4 и 5 формируется тупой угол. Захватные элементы 2 и 3 размещены на цилиндрической поверхности по винтовым линиям 6-9 многозаходного винта так, что на каждой из них сконцентрированы либо правосторонние 2, либо левосторонние 3 элементы. При этом наклонная полка 5 размещена впереди продольной полки 4 по ходу вращения барабана по стрелке 10 (фиг. 2). Таким образом, в каждом поперечном сечении цилиндрической поверхности 1 смонтированы поочередно два правосторонних захватывающих элемента 2 и два левосторонних элемента 3.
Подающий барабан молотильного устройства зерноуборочного комбайна работает следующим образом. В связи с тем, что угол α между поперечным сечением полки 5 захватывающего элемента меньше угла трения очесанного зернового вороха по ее поверхности, то при вращении барабана по направлению стрелки 10 (фиг. 1, 2) наклонная полка 5 сообщает содержащимся в очесанном зерновом ворохе свободным зернам и стеблям преимущественно поперечный импульс движения, а следующая за ней полка 4, сориентированная по образующей цилиндрической поверхности 1, растаскивает ворох в тангенциальном направлении (по стрелке 10). Поскольку в каждой поперечной плоскости правосторонние 2 и левосторонние 3 захватывающие элементы чередуются, то компоненты очесанного зернового вороха подвергаются интенсивным высокочастотным поперечным колебаниям, за счет которых интенсивность сепарации свободного зерна сквозь отверстия деки существенно увеличивается.
Источники информации
1. Пат. РФ №193356, МПК A01F 12/18,2019.
2. Пат. РФ №2373686, МПК A01F 12/22, A01D 61/00, 2009.
Формула изобретения
Подающий барабан молотильного устройства зерноуборочного комбайна, включающий размещенные на цилиндрической поверхности захватные элементы, предназначенные для ускорения, предварительного обмолота и подачи хлебной массы к молотильному барабану, отличающийся тем, что каждый из захватных элементов представляет собой сориентированный радиально отрезок уголка с тупым углом между его полками, поперечное сечение одной из которых сориентировано вдоль образующей цилиндра, а вторая полка расположена впереди нее по ходу вращения барабана, при этом захватные элементы размещены на его поверхности по винтовым линиям многозаходного винта, а поперечные сечения захватных элементов, расположенных на соседних винтовых линиях, являются по отношению к соответствующей поперечно-вертикальной плоскости барабана зеркальными отражениями друг друга, причем угол наклона по отношению к указанной плоскости поперечного сечения передней по направлению вращения полки захватного элемента меньше угла трения хлебной массы по материалу контактирующей с ней поверхности.
Медаль Альфреда Нобеля