КОМБАЙН ЗЕРНОУБОРОЧНЫЙ

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к зерноуборочным комбайнам.

Известным является прямоточный зерноуборочный комбайн (патент РФ №2391808, кл. A01D 41/00, A01F 7/06, A01F 12/18, опубл. 20.06.2010, Бюл. №17), включающий жатку, наклонную камеру, воздуходувку и молотильно-сепарационный аппарат, молотильно-сепарационный аппарат которого выполнен в виде коаксиально установленных с зазором винтовых барабанов, например трех, наружного, среднего и внутреннего, каждый из которых выполнен из отдельных плоских элементов с образованием многозаходной винтовой поверхности, при этом наружный барабан изготовлен по периметру из трех и более свернутых в вертикальной плоскости и последовательно соединенных между собой перфорированных полос, переменной ширины выпуклой криволинейной формы свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении, изогнуты по винтовым линиям в поперечном направлении и согнутых по надрезам, со скошенными стенками в поперечно-продольном направлении, расположенными попарно под углом один к другому с обеих сторон полос с образованием по периметру барабана направленных навстречу друг другу ломанных винтовых линий и ломанных винтовых поверхностей с одинаковым переменным шагом по длине барабана, а средний барабан смонтирован из секций, выполненных из нескольких равносторонних треугольников в количестве кратных четному числу, например двенадцати, соединенных между собой двумя боковыми сторонам, при этом секции соединены друг с другом свободными третьими сторонами треугольников с образованием винтового барабана, по периметру которого расположены направленные навстречу друг другу ломанные правые и левые винтовые линии, снабженные внутренними винтовыми канавками, направленными навстречу друг другу с одинаковым постоянным шагом по длине барабана, а внутренний барабан выполнен из не менее трех перфорированных полос прямоугольной формы одинаковой ширины по всей длине полос, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на цилиндрической оправке, при этом приемное винтовое приспособление выполнено из не менее трех перфорированных полос трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине приемной части, скрученных в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на конической оправке, причем торцевые отверстия винтовых барабанов со стороны загрузки между внутренним и средним барабанами, а также между средним и наружным барабанами перекрыты обечайкой с возможностью подачи в них потока воздуха от воздуходувки, при этом торцевое отверстие внутреннего барабана со стороны загрузки открыто, а также открыты отверстия всех трех барабанов со стороны выгрузки и через приемное винтовое приспособление и внутреннюю полость внутреннего винтового барабана проходит ось, смонтированная на двух опорах, поддерживаемых двумя балками корпуса комбайна.

Недостатком этого комбайна являются ограниченные технологические возможности, сложность изготовления.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является зерноуборочный комбайн (патент РФ №2435358, кл. A01D 41/00, A01F 7/06, A01F 12/18, опубл. 10.12.2011 Бюл. №34), включающий жатку, наклонную камеру, воздуходувку и молотильно-сепарационный аппарат, выполненный в виде коаксиально установленных с зазором винтовых барабанов, например трех, наружного, среднего и внутреннего, каждый из которых выполнен из отдельных плоских элементов с образованием многозаходной винтовой поверхности, при этом наружный барабан изготовлен по периметру из трех и более свернутых в вертикальной плоскости и последовательно соединенных между собой перфорированных полос переменной ширины выпуклой криволинейной формы, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении, изогнуты по винтовым линиям в поперечном направлении и согнутых по надрезам, со скошенными стенками в поперечно-продольном направлении, расположенными попарно под углом один к другому с обеих сторон полос с образованием по периметру барабана направленных навстречу друг другу ломанных винтовых линий и ломанных винтовых поверхностей с одинаковым переменным шагом по длине барабана, а средний барабан смонтирован из секций выполненных из нескольких равносторонних треугольников в количестве, кратном четному числу, например двенадцати, соединенных между собой двумя боковыми сторонам, при этом секции соединены друг с другом свободными третьими сторонами треугольников с образованием винтового барабана, по периметру которого расположены направленные навстречу друг другу ломанные правые и левые винтовые линии, снабженные внутренними винтовыми канавками, направленными навстречу друг другу с одинаковым постоянным шагом по длине барабана, а приемное винтовое приспособление выполнено из не менее трех перфорированных полос трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине приемной части, скрученных в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на конической оправке, и торцевые отверстия винтовых барабанов со стороны загрузки между внутренним и средним барабанами, а также между средним и наружным барабанами перекрыты обечайкой с возможностью подачи в них потока воздуха от воздуходувки, при этом торцевое отверстие внутреннего барабана со стороны загрузки открыто, а также открыты отверстия всех трех барабанов со стороны выгрузки и через приемное винтовое приспособление и внутреннюю полость внутреннего винтового барабана проходит ось, смонтированная на двух опорах поддерживаемых двумя балками корпуса комбайна, а внутренний барабан выполнен в виде перфорированной поверхности с винтовыми канавками внутри и снаружи внутреннего барабана под углом 5°-30° к оси вращения барабана в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов, расположенных попеременно снаружи и внутри поперечного сечения внутреннего барабана, смонтирован из одной, свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, перфорированной полосы одинаковой ширины, согнутой волнообразно по размещенным под углом к ее продольным кромкам линиям сгиба с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под углом 5°-30° к оси вращения внутреннего барабана винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы по наружной и внутренней поверхностям, которые по периметру внутреннего барабана могут быть различными не только по форме, но и размерам, при этом расстояние между линиями сгиба равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней и наружной поверхностей.

Недостатком этого комбайна являются ограниченные технологические возможности, сложность изготовления.

Техническое решение достигается тем, что в комбайне зерноуборочном, включающем жатку, наклонную камеру, воздуходувку и снабженным приемным винтовым приспособлением, молотильно-сепарационный аппарат, выполненный в виде коаксиально установленных с зазором винтовых барабанов, например трех, наружного, среднего и внутреннего, при этом наружный барабан изготовлен с образованием многозаходной винтовой поверхности по периметру из трех и более свернутых в вертикальной плоскости и последовательно соединенных между собой полос переменной ширины выпуклой криволинейной формы, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении, изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении и согнутых по надрезам, со скошенными стенками в поперечно-продольном направлении, расположенными попарно под углом один к другому с обеих сторон полос с образованием по периметру барабана направленных навстречу друг другу ломанных винтовых линий и ломанных винтовых поверхностей с одинаковым переменным шагом по длине барабана, а средний барабан смонтирован из секций с образованием многозаходной винтовой поверхности, выполненных из нескольких равносторонних перфорированных треугольников в количестве, кратном четному числу, например двенадцати, соединенных между собой двумя боковыми сторонам, при этом секции соединены друг с другом свободными третьими сторонами треугольников с образованием винтового барабана, по периметру которого расположены направленные навстречу друг другу ломанные правые и левые винтовые линии, снабженные внутренними винтовыми канавками, направленными навстречу друг другу с одинаковым постоянным шагом по длине среднего барабана, при этом торцевые отверстия винтовых барабанов со стороны загрузки между внутренним и средним барабанами, а также между средним и наружным барабанами перекрыты обечайкой с возможностью подачи в них потока воздуха от воздуходувки, при этом торцевое отверстие внутреннего барабана со стороны загрузки открыто, а также открыты отверстия всех трех барабанов со стороны выгрузки и через приемное винтовое приспособление и внутреннюю полость внутреннего винтового барабана проходит ось, смонтированная на двух опорах, поддерживаемых двумя балками корпуса комбайна, внутренний барабан изготовлен с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломанных правых и левых винтовых линий, а также внутренних трех и более винтовых канавок с одинаковым шагом из секций, смонтированных из двух подсекций, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонам перфорированных равнобедренных трапеций и перфорированных равнобедренных треугольников, основания которых в подсекции расположены в разные стороны, при этом секции соединены между собой большими основаниями перфорированных трапеций, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных перфорированных треугольников одной подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных перфорированных трапеций второй подсекции, а основания равнобедренных перфорированного треугольников второй подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных перфорированных трапеций первой подсекции, при этом по всей длине внутреннего барабана смонтирована цилиндрическая пружина с плоским сечением витков и с направлением витков, которые могут совпадать или быть противоположными направлению вращения винтового барабана, причем пружина оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено технического решения, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого комбайна зерноуборочного.

Новизна обусловлена тем, внутренний барабан изготовлен с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломанных правых и левых винтовых линий, что обеспечивает создание направленных навстречу друг другу потоков частиц стебельчатой массы с максимальной энергоемкостью соударений их друг к другу и со стенками барабана под разными углами, увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками барабана, увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что, так как частота движения частиц стебельчатой массы в предлагаемой конструкции внутреннего барабана определяется не только частотой вращения внутреннего барабана, но и количеством плоских элементов по его периметру, то такое конструктивное оформление поверхности барабана за счет увеличения количества плоских элементов в каждой секции по периметру увеличивает частоту соударений частиц стебельчатой массы между собой и со стенками барабана, повышает производительность, увеличивает технологические возможности.

Кроме того, новизна обусловлена тем, что элементы, из которых собран барабан, смонтированы под некоторыми углами друг к другу, поэтому интенсивность взаимодействия частиц стебельчатой массы возрастает, так как эти элементы, работая как полки, захватывают их порции и направляют их навстречу друг другу, нарушая, таким образом, стационарность их движения, обеспечивая повышение производительности и расширение технологических возможностей.

Новизна усматривается в том, что площадь и форма поперечного сечения внутреннего барабана изменяется в каждом поперечном сечении по всей его длине от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует процесс смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия части стебельчатой массы, расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что не только равнобедренные треугольники и равнобедренный трапеции, из которых собраны подсекции секций внутреннего барабана, но и сами секции смонтированы под некоторыми углами друг к другу с образованием ломаных винтовых линий, что увеличивает смешиваемость, энергоемкость и изменяет частоту взаимодействия частиц стебельчатой массы друг с другом и со стенками внутреннего барабана, что расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что поперечное проходное сечение внутреннего барабана имеет форму многоугольника, площадь которого по длине многократно меняется от загрузки к выгрузке, обеспечивая периодическое поджатие стебельчатых масс, что увеличивает интенсивность смешивания и энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности.

Новизна усматривается также в том, что площадь и форма поперечного и продольного сечений внутреннего барабана изменяются по всей длине от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения частиц стебельчатой массы, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что по периметру внутреннего барабана образованы винтовые поверхности из плоских элементов различной формы и размеров, что обеспечивает нарушение стационарности движения потоков частиц стебельчатой массы внутри внутреннего барабана, расширяет технологические возможности и повышает производительность.

Новизна предложения заключается также в том, что по всему периметру перфорированной просеивающей поверхности внутреннего барабана проходное сечение изменяется не только по форме, но и по площади, что обеспечивает попеременное сжатие и расширение стебельчатой массы в каждом сечении барабана, ее самоочистку, а значит повышение производительности, эффективности, сокращение габаритов и расширение технологических возможностей.

Новизна предложения заключается также в том, что при одном и том же диаметрах внутреннего барабана в предлагаемой конструкции площадь соприкосновения стенок барабана со стебельчатой массой по сравнению с известной конструкцией внутреннего барабана увеличивается, что расширяет технологические возможности.

Новизна предложения заключается в том, что за счет конструктивных особенностей внутреннего барабанов обеспечивается увеличение частоты и энергоемкости взаимодействия стебельчатой массы, колосков не только друг с другом, но и с перфорированными стенками внутреннего винтового барабанов, что расширяет технологические возможности комбайна.

Новизна предложения заключается также в том, что по всей длине внутреннего барабана смонтирована цилиндрическая пружина с плоским сечением витков - витками прямоугольной формы и с направлением витков, совпадающим с направлением вращения барабана, которая обеспечивает не только перемещение стебельчатой массы в радиальном направлении, но и способствует интенсификации процесса отделения зерна от стеблей, так как стебельчатая масса, совершающая циркуляционное движение внутри внутреннего барабана в плоскостях, перпендикулярных его оси, встречаясь с витками прямоугольной формы пружины, изменяют траекторию своего движения и перемещаются к периферии внутреннего барабана, увеличивают интенсивность их взаимодействия друг с другом и с перфорированными стенками барабана, расширяют технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что смонтированная по всей длине внутреннего барабана цилиндрическая пружина с прямоугольным сечением витков снабжена устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения стебельчатой массы и изменять скорости перемещения от загрузки к выгрузке, расширяет технологические возможность.

Новизна заключается также в том, что направление витков, цилиндрической пружины с прямоугольным сечением витков совпадает с направлением вращения барабана, что обеспечивает транспортировку частиц сыпучих материалов от загрузки к выгрузке, расширяет технологические возможности.

На фиг.1 изображен комбайн зерноуборочный, вид сбоку; на фиг.2 - молотильно-сепарационный аппарат, вид сбоку; на фиг. 3 - молотильно-сепарационный аппарат, разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - наружный барабан выпуклой формы молотильно-сепарационного аппарата, вид сбоку; на фиг.5 - наружный барабан выпуклой формы молотильно-сепарационного аппарата, вид А на фиг.4; на фиг.6 - одна из перфорированной полос переменной ширины, из которых изготовлен наружный барабан выпуклой формы молотильно-сепарационного аппарата; на фиг.7 - разрез Б-Б на фиг.6; на фиг.8 - перфорированная полоса переменной ширины (фиг.6) после скручивания в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии перфорированной полосы; на фиг.9 - перфорированная полоса переменной ширины (фиг.6) после сгиба по винтовым линиям на бочкообразной оправке; на фиг.10 - средний многосекционный перфорированный барабан молотильно-сепарационного аппарата, вид сбоку; на фиг.11 - разрез В-В на фиг.10; на фиг.12 - внутренний винтовой перфорированный барабан молотильно-сепарационного аппарата в сборе с приемным винтовым приспособлением, вид сбоку; на фиг.13 - внутренний винтовой перфорированный барабан в сборе с фланцем, вид сбоку; на фиг.14 - вид Б на фиг.13; фиг.15 - внутренний винтовой барабан, общий вид; на фиг.16 - вид В на фиг.15; на фиг.17 - наглядное изображение внутреннего винтового барабана; на фиг.18 - приемное винтовое приспособление, в сборе, наглядное изображение; на фиг.19 - съемная крышка приемного винтового приспособления, наглядное изображение; на фиг.20 - приемное винтовое приспособление, вид сбоку; на фиг.21 - вид Д на фиг.20; на фиг.22 - разрез Д-Д на фиг.20; на фиг.23 - одна из перфорированных полос трапециевидной формы, из которых смонтировано приемное винтовое приспособление молотильно-сепарационного аппарата после скручивания в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы; на фиг.24 - перфорированная полоса трапециевидной формы после сгиба в поперечном направлении по винтовым линиям на конической оправке; на фиг.25 - разрез Е-Е на фиг.24.

Комбайн зерноуборочный 1 (фиг.1) содержит корпус 2, имеющий вертикальные боковые стенки 3, опирающиеся на два ведущих колеса 4, установленных спереди и имеющих относительно большой диаметр, и на два задних 5 управляемых колеса. Кроме того, комбайн 1 содержит платформу с кабиной 6 для водителя, жатку 7, наклонную камеру 8, транспортер зерна 9 и двигатель (не показан) корпуса 2. В корпусе 2 с возможностью вращения вокруг своей продольной оси смонтирован молотильно-сепарационный аппарат 10. Комбайн 1 включает также воздуходувку 11, шнек 12 после третьей очистки зерна, ведущий к транспортеру зерна 9.

Молотильно-сепарационный аппарат 10 (фиг.1, фиг.2, фиг.3) снабжен двумя круговыми обечайками 13, установлен горизонтально вдоль продольной оси комбайна 1 с помощью известных средств и с возможностью вращения при помощи привода 14 от двигателя 15.

Молотильно-сепарационный аппарат 10 (фиг.1, фиг.2, фиг.3) выполнен в виде коаксиально установленных с зазором винтовых барабанов, например трех, наружного выпуклого винтового барабана 16 с коаксиально и жестко смонтированных в нем среднем многосекционном винтовом 17 и внутреннем винтовом 18 перфорированных барабанах известными средствами в виде резьбовых шпилек 19. Внутренний винтовой перфорированный барабан 18 со стороны загрузки снабжен приемным винтовым приспособлением 20, которое жестко скреплено с внутренним винтовым барабаном 18. Через внутреннюю полость винтового барабана 18 и винтовое приспособление 20 проходит ось 21 (фиг.1), смонтированная на двух опорах 22 и 23, поддерживаемых поперечными балками (на чертежах не показаны) на корпусе 2 комбайна 1. Торцевые отверстия барабанов 16, 17, 18 (фиг.1, фиг.2, фиг.3) со стороны выгрузки открыты для вывода соломы и других отходов. Торцевое отверстие приемного винтового приспособления 20 со стороны загрузки открыто для загрузки наклонной камерой 8 зернового вороха, скошенного в процесс движения комбайна 1, и снабжено конусной съемной крышкой 24. Торцевые отверстия со стороны загрузки среднего барабана 17 и наружного барабана 16 перекрыты (фиг.1) круговой обечайкой 25 с возможностью подачи (фиг.2) в полость «А» между средним барабаном 17 и внутренним барабаном 18 и в полость «Б» между средним барабаном 17 и наружным барабаном 16 потока воздуха от воздуходувки 11 в полость "А" и полость "Б" для отделения мякины и сора от зерна и удаления их за пределы винтового молотильно-сепарационного аппарата 10. Торцевые отверстия всех трех барабанов 16, 17, 18 со стороны выгрузки открыты для вывода соломы, половы и мелкого сора.

Для обеспечения дополнительного продольного а также радиального перемещения стебельчатой массы внутри барабана 18 и интенсификации отделения зерна от стеблей внутри внутреннего барабана 18 по всей его длине смонтирована цилиндрическая пружина 109 с плоским сечением витков и направлением витков, которые могут совпадать или быть противоположными направлению винтовых канавок внутри винтового барабана 18. Пружина 109 оборудована устройством для изменения шага витков путем растяжения или сжатия (не показано). Регулировка величины шага витков пружины 109 может производиться в процессе работы комбайна.

Наружный барабан 16 выпуклой формы (фиг.4, фиг.5) выполнен из полос 26, 27, 28, 29, 30, 31 переменной ширины (фиг.6) с надрезами (фиг.7), скрученных не только в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы (фиг.8), но и в поперечном направлении на бочкообразной оправке по винтовым линиям (фиг.9). Так как полосы 26, 27, 28, 29, 30, 31 имеют переменную ширину (фиг.6), то наружный барабан 16 (фиг.4, фиг.5) имеет переменное продольное сечение и переменное проходное поперечное сечение по длине барабана 16. Кроме того, полосы 26, 27, 28, 29, 30, 31 выполнены ребристыми в продольно-поперечном направлении, образуя по периметру винтового барабана 16, (фиг.4, фиг.5) чередующие треугольные грани, например грани 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 и т.д., для полосы, например, 28. При этом каждые две смежные грани, например 32 и 33, 33 и 34 и т.д., расположены под тупым углом одна к другой с наружной и внутренних сторон полос 26, 27, 28, 29, 30, 31, пересекаются между собой с образованием винтовых линий основного направления шагом S₁, например, 40-41-42-43-44-45-46 на наружной поверхности и винтовых канавок по внутренней поверхности наружного винтового барабана 16. На фиг.4 и фиг.5 одна из винтовых линий с шагом S₁ основного направления 40-41-42-43-44-45-46 показана утолщенной линией. На наружной поверхности барабана 16 образуются также винтовые канавки и винтовые линии противоположного направления с шагом S₂, например, 47-48-49-43-50-51-52, которые на фиг.4, фиг.5 показаны утолщенной линией. Винтовые линии по наружной поверхности барабана 16 имеют одинаковые обозначения позиций с соответствующими им канавками на внутренней поверхности, причем винтовые канавки и винтовые линии барабана 16 могут иметь различное число заходов и различные шаги винтовых линий.

На полосах 26, 27, 28, 29, 30, 31 перед свертыванием выполняют надрезы 53, 54 со скошенными стенками, расположенными попарно под углом один к другому, как, например, на фиг.6, фиг.7 посредством фрезерования, обработки давлением и т.п. Геометрия и величина углов Δ, ξ, σ, τ, ν, χ скосов надрезов и их взаимное расположение соответствует числу заходов и величинам шагов винтовых линий противоположного направления. Надрезы 53, 54 создают (фиг.6, фиг.7) попеременно с противоположных сторон каждой полосы 26, 27, 28, 29, 30, 31. Затем относительно продольной оси каждую из полос 26, 27, 28, 29, 30, 31 скручивают в вертикальной плоскости относительно продольной оси полосы. На фиг.8 показана одна из полос, скрученная в вертикальной плоскости вдоль своей продольной оси, с расположенными по винтовым линиям вдоль продольной оси боковыми кромками 55 и 56. Предварительно скрученную в вертикальной плоскости относительно продольной оси полосу, например 28, помещают на бочкообразную оправку 57 (фиг.9) и изгибают так, чтобы боковые кромки 55 и 56 разместились по винтовым линиям и в поперечном направлении. После изгиба в поперечном сечении на бочкообразной оправке 57 каждая полоса повернута относительно продольной оси барабана 16 так, что ее кромки образуют и в поперечном направлении полосы винтовые линии с одинаковым шагом для всех полос. После этого полосу 28 деформируют и снимают с оправки 57. Аналогичным образом обрабатывают остальные полосы, например 26, 27, 29, 30, 31. Далее все деформированные полосы 26, 27, 28, 29, 30, 31 совмещают и соединяют известными методами, например сваркой. По всему круговому периметру наибольшего диаметра выпуклого барабана 16 шириной L, равной трем диаметрам шнека 12, выполнены перфорированные отверстия, диаметр которых обеспечивает прохождение чистых семян зерновых культур и для вывода их за пределы винтового молотильно-сепарационного аппарата 10 и подачи его в шнек 12. Так как полосы, из которых смонтирован барабан 16, свернуты не только в продольном, но и в поперечном направлении, то по периметру барабана образованы различные по шагу, направленные навстречу друг другу винтовые внутренние поверхности и в местах их соединения винтовые канавки. Образование сложной внутренней поверхности в виде сочетания двух криволинейных поверхностей, в каждой точке которых возникают разнонаправленные составляющие движения, повышает интенсивность движения зерен и мелкого сора в зоне Б между средним барабаном 17 и наружным бочкообразным барабаном 16, что позволяет потоком воздуха от воздуходувки 11 повысить качество отделения от чистых зерен мелкого сора и расширяет технологические возможности комбайна.

Средний многосекционный перфорированный барабан 17 собран из секций 58 (фиг.10, фиг.11), каждая из которых образована из последовательно соединенных между собой одинаковых по площади двадцати четырех равносторонних перфорированных треугольников 59 (показан на фиг.10 двойной линией), соединенных между собой двумя боковыми сторонам 60 и 61, при этом секции 58 соединены между собой третьими, свободными сторонами 62 перфорированных треугольников 59. После соединения секций 58 друг с другом создается средний многосекционный перфорированный винтовой барабан 17 (фиг.10, фиг.11) с образованием по периметру винтового барабана 17 двенадцать правых и двенадцать левых ломаных винтовых линий, направленных навстречу друг другу. Одна из двенадцати правых ломаных винтовых линий с шагом S₃ показана на фиг.10 утолщенной линией 63-64-65-66-67-68-59-70-71-72-73-74. Одна из двенадцати левых ломаных винтовых линий с шагом S₄ показана на фиг.10 утолщенной линией 75-76-77-78-79-80-68-81-82-83-84-85. Форма и размеры поперечного сечения винтового перфорированного барабана 17 (фиг.11) многократно по длине барабана меняются. Диаметр отверстий перфорированного среднего барабана 17 обеспечивает прохождение семян зерновых культур. При вращении винтового барабана 17 плоские элементы - равносторонние треугольники, смонтированные по периметру винтового барабана 17 разнонаклонеными к оси вращения винтового барабана 17 и друг к другу, работая как ковши (полки), захватывают разные по объему смеси зерна, колосков и сора, поднимают их по направлению вращения винтового барабана 17 несколько выше угла естественного откоса, а затем направляют эти порции смеси зерна, половы и сора в направлениях, перпендикулярных этим полкам не только под некоторым углом к оси вращения барабана 17, но и к другим потокам подобных порций зерна полосы и сора под другими углами и с другими скоростями. Длина траектории движения их зависит от диаметра винтового барабана 17, от величины углов плоских элементов друг к другу и к оси вращения барабана 17. Частота движения и соударений зерен, колосков, сора определяется не только частотой вращения винтового барабана 17, но и количеством плоских элементов по его периметру. Поэтому в винтовом барабане 17 обеспечивается повышение частотной характеристики движения зерна, колосков и сора в десятки раз, расширяются технологические возможности отделения их друг от друга. Так как по длине винтового барабана 17 от загрузки к выгрузке меняется многократно форма и размеры поперечного сечения, имеющего форму многоугольника, то обеспечивается многократное периодическое поджатие движущихся масс зерна, колосков, сора, что увеличивает интенсивность смешивания, энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности.

Внутренний винтовой перфорированный барабан 18 (фиг.12) снабжен приемным приспособлением 20, жестко скрепленным с винтовым барабаном 18 фланцами 86 и 87.

Внутренний винтовой перфорированный барабан 18 (фиг.13, фиг.14) жестко скреплен с фланцем 86.

Внутренний винтовой перфорированный барабан 18 (фиг.15, фиг.16) изготовлен из секций 88, смонтированных из двух подсекций, например 89 и 90, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонам перфорированных равнобедренных трапеций 91 и перфорированных равнобедренных треугольников 92 (на фиг.15 одна из перфорированных равнобедренных трапеций 91 и один из перфорированных равнобедренных треугольников 92 выделены двойными линиями), основания которых в подсекции, например подсекции 89, расположены в разные стороны, например в подсекции 89 основание 93 перфорированной трапеции 91 и основание 94 перфорированного треугольника 92 расположены в разные стороны подсекции, при этом секции соединены между собой большими основаниями перфорированных трапеций 95, 96, например как на фиг.15, а подсекции соединены в секцию так, что основания перфорированных равнобедренных треугольников, например, основания 94 одной подсекции 89 присоединены к верхнему основанию, например 97 перфорированных равнобедренных трапеций второй подсекции 90, а основания перфорированных равнобедренных треугольников второй подсекции, например подсекции 90, основание 98 перфорированного равнобедренного треугольника 102-107-101 присоединено к верхнему основанию 99 перфорированной равнобедренной трапеции 108-100-101-107, например 91 первой подсекции 89.

В результате такой последовательной сборки элементов стенок внутреннего барабана 18, по периметру образуются, например на фиг.15, пять правых и пять левых ломанных винтовых линий с одинаковым шагом S₅ и S₆. Одна из пяти левых ломанных винтовых линий с шагом S₅ показана на фиг.15 утолщенной линией 100-101-102-103-104, а одна из пяти правых ломанных винтовых линий с шагом S₆ показана на фиг.15 утолщенной линией 105-106-102-107-108.

Соединение перфорированных равнобедренных трапеций и перфорированных равнобедренных треугольников может быть осуществлено известными методами, например сваркой.

В такой конструкции по длине внутреннего перфорированного барабана 18 каждое поперечное сечение - проходное сечение отличается от предыдущего не только формой сечения, но и их расположением относительно друг друга, что нарушает стационарность движения потоков стебельчатой массы, увеличивает интенсивность их взаимодействия, расширяет технологические возможности. В такой конструкции внутреннего перфорированного барабана 18 образованы по его внутреннему периметру ломанные винтовые канавки по винтовым линиям основного направления и винтовым линиям противоположного направления. Эти винтовые канавки обеспечивают перемещение потоков стебельчатой массы от загрузки к выгрузке, обеспечивают интенсивное отделение зерна и расширяют технологические возможности. В такой конструкции внутреннего перфорированного барабана 18 образованы также по его наружному периметру ломанные выступы по винтовым линиям основного направления и винтовым линиям противоположного направления. Эти выступы не только обеспечивают перемещение зерна в среднем винтовом барабане 17 к выгрузке, но и обеспечивают интенсивное их движение и расширяют технологические возможности.

Приемное винтовое приспособление 20 (фиг.18, фиг.19, фиг.20, фиг.21) выполнено из пяти перфорированных полос 110, 111, 112, 113, 114 трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине, скрученных в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии перфорированной полосы, например полоса 110 (фиг.24), и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на конической оправке 115 (фиг.24, фиг.25). Перфорированные полосы 110, 111, 112, 113, 114 после сгиба соединяют друг с другом боковыми сторонами известными методами, например сваркой, с образованием по периметру приемной части пяти винтовых линий и внутренних винтовых канавок с переменным, уменьшающимся по длине шагом S₇, одна из которых 115-116 показана на фиг.19 утолщенной линией. Приемное винтовое приспособление 20 молотильного аппарата 10 снабжено фланцем 87. Диаметр перфорированных отверстий приемного приспособления 20 обеспечивает прохождение колосков зерновых культур по длине. По периметру винтового приемного приспособления 20 выполнены винтовые линии 117, 118, 119, 120, 121 по наружному периметру и соответственно этим линиям винтовые канавки по внутреннему периметру.

Таким образом, приемное винтового приспособление 20 (фиг.18, фиг.19) выполнено в форме винтового усеченного конуса и образует воронкообразный винтовой вход, с помощью которого стебельчатая масса, подаваемая назад с наклонной камеры 8 в виде широкой полосы, сужается и поступает во внутренний винтовой перфорированный барабан 18 для обмолота и разделения. Торцевое отверстие приемного винтового приспособления 20 со стороны загрузки снабжено конусной съемной крышкой 24 (фиг.1, фиг.18, фиг.22). Винтовое приемное приспособление 20 крепится к внутреннему перфорированному барабану 18 фланцем 87. Внутри винтового приспособления 20 закреплены радиально по внутренним винтовым канавкам 117, 118, 119, 120, 121 пять вставок 122, которые не только обеспечивают жесткость крепление конусной крышки 24 (на чертеже не показано) к приемному винтовому приспособлению 20, но и образуют по внутреннему периметру приемного винтового приспособления 20 винтообразную крыльчатку, с помощью которой обеспечивается надежность передачи стебельчатой массы во внутреннюю полость приемного винтового приспособления 20 и, далее, в молотильно-сепарационный аппарат 10. Конусная съемная крышка 24 крепится винтами (на чертежах не показано) посредством отверстий 123 к вставкам 122, которые жестко, например сваркой, прикреплены внутри винтового приемного приспособления 20.

Комбайн зерноуборочный прямоточный работает следующим образом. Скошенная жаткой 7 зерносоломистая масса транспортером наклонной камеры 8 подается известными устройствами (на чертежах не показаны) внутрь вращающегося молотильно-сепарационного аппарата 10, а именно через приемное винтовое приспособление 20, которое своими пятью винтовыми канавками и пятью вставками 122, образующими крыльчатку, передает стебельчатую массу во внутреннюю полость внутреннего винтового перфорированного барабана 18. При вращении винтового приемного устройства 20 и внутреннего винтового перфорированного барабана 18 стебельчатая масса совершает сложное пространственное движение по винтовым траекториям и с помощью винтовых линий, винтовых поверхностей движется вдоль горизонтальной оси вращения внутреннего винтового барабана 18. Благодаря боковым стенкам двоякой кривизны барабана приемного приспособления 20 и карманам внутреннего барабана 18, которые как лопатки захватывают порции стебельчатой массы и поднимают их на определенный угол и бросают навстречу друг другу и перфорированным стенкам вращающегося внутреннего перфорированного барабана, векторы скорости перемещений стебельчатой масс и колосков изменяются, что способствует не только интенсивности отделения зерна из колосков, но и расширению технологических возможностей. Солома и другие отходы удаляются за пределы молотильно-сепарационного аппарата 10 через выходное отверстие внутреннего винтового барабана 18 со стороны разгрузки. При этом зерно и колоски выводятся за пределы внутреннего винтового барабана 18 и попадают во внутреннюю полость среднего многосекционного перфорированного барабана 17. Скорость отделение зерна и колосков интенсифицируется разнонаклонными ситами среднего барабана 17, которые интенсифицируют процесс смешивания зерна и колосков друг с другом и отделение из колосков зерна. Зерно и мелкие примеси отделяются от половы и выводятся во внутреннюю полость наружного бочкообразного барабана 16, где они за счет естественного уклона стенок бочкообразного барабана 16 перемещаются в центральную часть бочкообразного барабана 16, где расположены по длине L перфорированные отверстия, через которые чистое зерно поступает на шнек 12 и далее транспортером 9 подается в бункер (на чертежах не показан). Воздуходувка 11 подает поток воздуха внутрь торцевых отверстий со стороны загрузки в полость «Б» между средним барабаном 17 и наружным барабаном 16 и в полость «А» между внутренним барабаном 18 и средним барабаном 17 для отделения мякины и сора от зерна и удаления их за пределы винтового молотильно-сепарационного аппарата 10 посредством торцевых отверстий со стороны выгрузки. Солома и другие отходы удаляются через торцевое отверстие со стороны выгрузки винтового перфорированного барабана 18.

Процесс отделения зерен от стеблей и их продольное перемещение интенсифицируется еще и витками смонтированной неподвижно внутри винтового барабана 18 пружины 109 цилиндрической формы с плоским сечением витков, которые могут совпадать или быть противоположными направлению вращения винтового барабана 18. Витки пружины 109 изменяют направление движение стебельчатой массы, направляя их в радиальном направлении к перфорированным стенкам винтового барабана 18.

Технико-экономические преимущества возникают за счет увеличения частоты и энергоемкости взаимодействия стебельчатой массы, колосков не только друг с другом, но и с внутренними стенками внутреннего винтового барабана 18, за счет увеличения площади поперечного сечения внутреннего винтового перфорированного барабана 18 и углов наклона стенок внутреннего винтового барабана 18, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия стебельчатой массы, колосков, зерна, повышает производительность и расширяет технологические возможности комбайна.