Результат интеллектуальной деятельности: Комбайн для уборки корнеклубнеплодов

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для уборки корнеклубнеплодов - картофеля, свеклы, лука, моркови и др.

Известна машина для уборки корнеклубнеплодов, преимущественно топинамбура, включающая последовательно смонтированные на раме выкапывающие рабочие органы, сепарирующий элеватор, над полотном которого размещены шнеки соответственно с право- и левосторонней навивками, комкоразрушающее, транспортирующее и выгрузное устройства, при этом комкоразрушающее устройство выполнено в виде установленных в продольно-вертикальной плоскости встречно вращающихся решетчатых роторов, поверхность каждого из которых образована из консольно закрепленных прутков, направленных вдоль его образующей свободными концами вниз, причем ротор по отношению к поверхности транспортирующего устройства установлен с наклонами так, что торцевая плоскость свободных концов прутков образует регулируемый острый угол с поверхностью транспортирующего устройства, при этом по крайней мере один из роторов перекрывает зону схода массы с элеватора, а прутки ротора закреплены с возможностью регулирования расстояния между ними, при этом ротор выполнен в виде усеченного конуса, большее основание которого направлено вниз, а концевые части прутков отогнуты наружу с образованием в нижней зоне ротора вогнутой конусной поверхности и выполнены из эластичного материала (RU, патент на изобретение №2212126 C1, МПК АО 10 17/04).

К недостаткам данной машины относятся сложность конструкции, низкая надежность работы, травмирование клубней винтами шнеков при изменении направления движения.

Известна машина для уборки корнеклубнеплодов, содержащая раму с опорными колесами, последовательно расположенные лемех и решето, образованное из продольных прутков, и привод, при этом с целью повышения качества процесса отделения корнеклубнеплодов от почвы и остатков ботвы, снижения тягового сопротивления машины и уменьшения потерь продукции при уборке продольные прутки кинематически связаны задней частью приводным валом посредством эксцентричных цапф, расположенных в противофазе относительно друг друга, а передней частью с продольными направляющими установлены на оси с роликами с возможностью совершать возвратно-поступательное движение в плоскости, параллельной поверхности земли, и жестко закреплены через один к лемехам, а в зазоре между прутками на том же приводном валу установлены жестко битеры с загнутыми назад лопастями, при этом прутки в средней части имеют продольные прорези, в которых размещены битеры с загнутыми вперед лопастями, собранные в единый блок на оси, получающей вращение от того же приводного вала, а продольные прутки в задней части изогнуты вниз под углом, равным углу скатывания корнеклубнеплодов (RU, патент на изобретение №2246199 С2, МПК7 A01D 15/04).

К недостаткам данной машины относятся сложность конструкции, низкое качество разделения вороха, отсутствие возможности загрузки очищенных корнеплодов в транспортные средства, низкая эксплуатационная надежность машины.

Известно устройство для обработки тяжелых почв под посев и уборку корнеклубнеплодов, включающее смонтированные на раме опорно-копирующие катки, подрезающий лемех, сепарирующие прутковые транспортеры, комкоразрушающий лопастной барабан, при этом оно снабжено расположенными под сепарирующими прутковыми транспортерами в зонах разрушения почвенных комков опорными решетками, над которыми сверху шарнирно установлены на раме подпружиненные комкоразрушающие барабаны с жестко закрепленными на поверхности лопастями, а на выходе сепарирующих прутковых транспортеров - скатными решетками для отвода неотсепарированной части пласта под колею движителей машин по уходу за культурами, при этом комкоразрушающие лопастные барабаны установлены над сепарирующими прутковыми транспортерами с зазорами, соизмеримыми с просветами прутков, и с превышением линейных скоростей не менее чем в 1,1 раза, корморазрушающие лопастные барабаны установлены на поводках, которые закреплены концами с одной стороны шарнирно на раме, а с другой свободно установленных на опорных элементах и связанных с рамой силовыми пружинами, а для регулирования усилий пружин последние снабжены винтовыми механизмами, просветы прутков сепарирующих транспортеров, опорных и скатных решеток выполнены соизмеримыми с просветами сепарирующих устройств уборочных машин (RU, патент на изобретение №2305388 C1, А01В 79/80, А01В 49/02).

К недостаткам данного устройства относятся сложность конструкции, низкая надежность работы, повреждение плодов комкоразрушительными барабанами, повышенное тяговое сопротивление.

Известна машина для уборки корнеклубнеплодов, содержащая последовательно установленные на раме ботвосрезающее устройство с режущим элементом, захватывающим элементом, сепарирующее устройство в виде транспортера с захватами, смонтированного на валах, сепарирующее решето, выгрузной транспортер и бункер, при этом ботвосрезающее устройство снабжено размещенным над режущим органом мотовилом, а транспортер сепарирующего устройства выполнен ленточным и имеет с внутренней стороны полотна зубчатые зацепы для взаимодействия со смонтированными на валах зубчатыми барабанами, при этом захваты сепарирующего транспортера выполнены в виде выкапывающих вил из изогнутых прутков, имеющих по бокам дополнительные прутки (RU, патент на изобретение №2051556 C1, МПК A01D 17/04).

К недостаткам данной машины относятся низкое качество отделения корнеклубнеплодов от почвы, отсутствие возможности комплексной механизации уборки с погрузкой корнеклубнеплодов в транспортные средства, повышенное тяговое сопротивление.

Данная машина принята нами в качестве наиближайшего аналога.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, упрощение конструкции, снижение тягового сопротивления, повышение производительности и качества убираемых корнеклубнеплодов, полная механизация уборки с погрузкой корнеклубнеплодов в транспортные средства.

Технический результат - снижение тягового сопротивления, полное отделение корнеклубнеплодов от почвы, повышение производительности при уборке.

Указанный технический результат достигается тем, что заявленный комбайн для уборки корнеклубнеплодов, включающий ботвосрезающее устройство с режущим элементом, захватывающим элементом и сепарирующее устройство в виде транспортера с захватами, смонтированного на валах, согласно изобретению ботвосрезающее устройство выполнено в виде барабана с ножами, опирающегося на копирующие колеса, размещенные на междурядьях, в передней части на раме с помощью подшипников скольжения на оси установлены вертикальные дисковые ножи, размещенные на междурядьях посадок корнеклубнеплодов, диаметры дисковых ножей больше двойной глубины размещения корнеклубнеплодов, за дисковыми ножами размещен подрезающий лемех, сопряженный с нижним цепочно-планчатым транспортером, шарнирно закрепленным на раме комбайна с помощью рамки, над нижним цепочно-планчатым транспортером на раме комбайна шарнирно закреплен верхний цепочно-планчатый транспортер, оборудованный комкоразрушительными барабанами, выполнеными из эластичного материала, при этом передняя часть верхнего цепочно-планчатого транспортера размещена над подрезающим лемехом, а нижний блок верхнего цепочно-планчатого транспортера установлен на оси дисковых ножей с помощью подшипников скольжения, планки верхнего и нижнего цепочно-планчатых транспортеров покрыты эластичным материалом, привод цепочно-планчатых транспортеров выполнен от вала отбора мощности трактора через редукторы и цепные передачи, при этом скорость V₂ перемещения планок верхнего цепочно-планчатого транспортера больше скорости V₁ перемещения планок нижнего цепочно-планчатого транспортера, выходные блоки верхнего и нижнего цепочно-планчатых транспортеров размещены во внутренней полости барабанного погрузочного транспортера, оборудованного скатным лотком для погрузки корнеплодов в транспортные средства, нижний цепочно-планчатый транспортер имеет эллипсообразные планки с наклоном большей оси эллипса в сторону подрезающего лемеха, расстояние между планками нижнего цепочно-планчатого транспортера принято из условия прохода между ними комков почвы и предотвращения прохода корнеклубнеплодов, расстояние между планками верхнего цепочно-планчатого транспортера принято из условия предотвращения прохода между планками корнеклубнеплодов, верхний цепочно-планчатый транспортер оборудован комкоразрушительными барабанами, выполненными из эластичного материала, в верхней части подрезающего лемеха перед сопряжением с нижним цепочно-планчатым транспортером смонтированы почворазрушительные вальцы с зубьями, расположенными по многозаходным винтовым линиям, имеющим разную направленность, управление режущим аппаратом выполнено через гидроцилиндр, агрегатирование комбайна выполнено через проушины прицепного устройства.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся всеми признаками заявленного изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «новизна» по действующему законодательству.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 показан комбайн для уборки корнеклубнеплодов, поперечный разрез.

На фиг. 2 - выносной элемент I.

Картофелеуборочный комбайн включает раму 1, в передней части которой установлены вертикальные дисковые ножи 2, диаметр которых принят из условия резания верхнего пласта почвы на глубину расположения корнеклубнеплодов. Дисковые ножи установлены на оси и размещены на междурядьях убираемых культур. За дисковыми ножами установлены подрезающие лемехи 3, сопряженные с нижним цепочно-планчатым транспортером 4. Расстояние между планками принято исходя из условия прохода между ними комков почвы и предотвращения прохода корнеклубнеплодов. Планки выполнены эллипсообразными с наклоном большой оси эллипса в сторону подрезающих лемехов 3. Над нижним цепочно-планчатым транспортером 4 установлен верхний цепочно-планчатый транспортер 5, расстояние между планками которого принято из условия предотвращения прохода между планками корнеклубнеплодов. Нижний цепочно-планчатый транспортер 4 установлен на раме 1 с помощью поворотной оси 6. Верхний цепочно-планчатый транспортер 5 закреплен к раме 1 на поворотной оси 7. Нижний цепочно-планчатый транспортер 4 смонтирован на рамке 8, а верхний цепочно-планчатый транспортер 5 на рамке 9. Верхний цепочно-планчатый транспортер 5 оборудован комкоразрушительными барабанами 10, выполненными из эластичного материала, предотвращающего травмирование клубней. Планки нижнего 4 и верхнего 5 транспортеров покрыты эластичным материалом. Приводы верхнего 5 и нижнего 4 цепочно-планчатых транспортеров выполнены от редукторов 11 через карданную передачу 12. Верхний цепочно-планчатый транспортер 5 имеет привод от редуктора 11 через цепную передачу 13, а нижний цепочно-планчатый транспортер 4 имеет привод от редуктора 11 через цепную передачу 14. Скорость V₂ перемещения планок верхнего цепочно-планчатого транспортера 5 больше скорости V₁ перемещения планок нижнего цепочно-планчатого транспортера 4. Выходные блоки верхнего 5 и нижнего 4 цепочно-планчатого транспортера размещены во внутренней полости барабанного погрузочного транспортера 15, имеющего кольцевые прутки 16 и плодозахватывающие лопасти 17. Расстояние между кольцевыми прутками 16 принято из условия предотвращения прохода между ними корнеклубнеплодов. Рама 1 комбайна опирается на пневматические шины 18. В верхней части барабанного погрузочного транспортера 15 предусмотрен скатной лоток. Нижний блок 19 верхнего цепочно-планчатого транспортера 5 размещен с помощью подшипников скольжения на оси дисков 2. В передней части рамы 1 предусмотрен кронштейн 20 для установки ботвосрезающего барабанного режущего аппарата. Для предотвращения потерь корнеклубнеплодов нижний цепочно-планчатый транспортер 4 имеет ограждающие борта 21. На кронштейне 20 установлен редуктор 22 привода режущего аппарата через цепную передачу 23. На поводках 24 смонтирован режущий аппарат 25, имеющий копирующие колеса 26. В верхней части лемеха 3 перед сопряжением с нижним цепочно-планчатым транспортером 4 смонтированы почворазрушительные вальцы с зубьями, расположенными по многозаходным винтовым линиям, имеющим разную направленность, для управления режущим аппаратом 25 предусмотрен гидроцилиндр 28. Агрегатирование комбайна выполнено через проушины 29 прицепного устройства. Почворазрушительные вальцы 27 установлены на кронштейнах 30 с помощью подшипников скольжения 31 в окне 32 подрезающего лемеха 3.

Комбайн работает следующим образом.

При движении по убираемому полю режущий аппарат 25 срезает и измельчает ботву, а дисковые ножи 2 разрезают верхний слой почвы на междурядьях на глубину ниже уровня размещения корнеклубнеплодов, что обеспечивает значительное снижение тягового сопротивления подрезающего лемеха 3, так как отсутствует сопротивление отрыва пласта от вертикальных стенок пласта.

Подрезающий лемех 3 отделяет пласт почвы в горизонтальной плоскости с корнеклубнеплодами и от действия силы тяги направляет его на почворазрушительные вальцы 27, от воздействия которых почва разрушается с выделением корнеклубнеплодов, захватывается верхним цепочно-планчатым транспортером 5 и перемещается по подрезаещему лемеху 3 к нижнему цепочно-планчатому транспортеру 4, что значительно уменьшает тяговое сопротивление комбайна. Почворазрушительные вальцы 27 из-за резкой направленности винтовых линий зубьев производят перетирание пласта и выделение из него корнеклубнеплодов.

При перемещении почвы с корнеклубнеплодами по нижнему цепочно-планчатому транспортеру 4 верхний цепочно-планчатый транспортер 5 обеспечивает перетирание почвы из-за увеличенной скорости и выделение корнеклубнеплодов, при перемещении вороха (корнеклубнеплодов с почвой) эллипсообразные планки транспортера 4 совершают колебательное движение, что способствует отделению клубней от почвы. Отделенные от почвы корнеклубнеплоды подаются на барабанный погрузочный транспортер 15, который захватывает корнеклубнеплоды лопастями 17 и поднимает их до скатного лотка, направляющего корнеклубнеплоды в транспортные средства или контейнеры.

Применение барабанного режущего аппарата 25 позволяет снизить трудоемкость уборки и улучшает условия для разделения почвы и корнеклубнеплодов, а использование дисковых ножей 2 обеспечивает значительное снижение тягового сопротивления комбайна, применение верхнего цепочно-планчатого транспортера 5, способствующего перемещению подрезаемого слоя почвы по подрезающему лемеху 3, дополнительно снижает тяговое сопротивление. Использование цепочно-планчатых транспортеров 4, 5, имеющих различные скорости движения, позволяет производить качественное отделение корнеклубнеплодов от почвы, при этом повышается производительность при уборке.