Результат интеллектуальной деятельности: Картофелеуборочный комбайн

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 плоский 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 С1. 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 с 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 битера с загнутыми назад лопастями, при этом прутки в средней части имеют продольные прорези, в которых размешены битера 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 МПК 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 не отсепарированной части пласта под колею движителей машины 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, комкоразрушающие 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 С1 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.

Известен комбайн для уборки корнеклубнеплодов, включающий подрезающий лемех, сепарирующие прутковые транспортеры, комкоразрушающий барабан, при этом в передней части комбайна на раме установлены дисковые ножи, размещенные в междурядьях посадок корнеклубнеплодов, диаметры дисковых ножей приняты из условия разрезания пласта в вертикальной плоскости на глубину размещения корнеклубнеплодов, подрезающий лемех сопряжен с нижним прутковым транспортером, имеющим скорость перемещения V₁ и шарнирно закрепленным на раме комбайна, приводной барабан нижнего пруткового транспортера размещен во внутренней полости барабанного транспортера, над нижним прутковым транспортером установлен верхний прутковый транспортер с функцией комкоразрушительного барабана, при этом скорость перемещения прутков V₂ меньше скорости перемещения V₁, нижняя часть верхнего пруткового транспортера зафиксирована пружиной растяжения, верхний приводной барабан верхнего пруткового транспортера установлен на стойках, закрепленных к раме, и является приводным для приводного барабана нижнего пруткового транспортера, барабанный транспортер консольно установлен с помощью ступицы на стойке, закрепленной к раме комбайна, задняя стойка барабанного транспортера выполнена сетчатой, во внутренней полости по периферии барабана выполнены лопасти, наружный каркас барабана выполнен прутковым и соединен со ступицей спицами, с расстоянием между прутками, обеспечивающим проход почвы и предотвращающим проход корнеклубнеплодов, привод барабанного транспортера выполнен от гидромотора, а привод прутковых транспортеров выполнен от вала отбора мощности транспортера через редуктор, в верхней части барабанного транспортера установлен отгрузочный транспортер с приводом от гидромотора (RU, патент на изобретение №2584494 С1 МПК A01D 17/00).

К недостаткам данного комбайна относятся низкое качество разделения вороха и отделения корнеклубнеплодов от почвы, повышенное тяговое сопротивление.

Данный комбайн принят нами в качестве наиближайшего аналога.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение - снижение тягового сопротивления, повышение качества отделения корнеплодов от почвы, повышение производительности.

Технический результат - снижение тягового сопротивления, полное отделение клубнеплодов от почвы, повышение производительности.

Указанный технический результат достигается тем, что комбайн для уборки корнеклубнеплодов, включающий подрезающий лемех, сепарирующие прутковые транспортеры, комкоразрушительный барабан, а в передней части комбайна на раме установлены дисковые ножи, размещенные в междурядьях посадок корнеклубнеплодов, диаметры дисковых ножей приняты из условия разрезания пласта в вертикальной плоскости на глубину размещения корнеклубнеплодов, подрезающий лемех сопряжен с нижним прутковым транспортером, имеющим скорость перемещения V₁, шарнирно закрепленным на раме комбайна, приводной барабан нижнего пруткового транспортера размещен во внутренней полости барабанного транспортера, согласно изобретению над нижним прутковым транспортером установлен рыхлительный транспортер с функцией комкоразрушительного барабана, на планках рыхлительного транспортера установлены пальчиковые рыхлители под углом к направлению перемещения транспортера, боковые рыхлители выполнены в виде ряда пальцев, установленных в одну линию под углом 45°…50° к направлению перемещения транспортера, расстояние между пальцами в ряду равно максимальному размеру клубня по длине, средние рыхлители выполнены уголковыми с углом при вершине 45°…50° и расстоянием между пальцами, равными максимальному размеру клубней по длине, расстояние между рядами пальцев боковых рыхлителей и средних рыхлителей равно 1,1 длины клубней, пальцы пальчиковых рыхлителей выполнены из упруго-эластичного износостойкого материала, а планки пруткового транспортера покрыты эластичным материалом, выходные блоки рыхлительного транспортера и пруткового транспортера размещены во внутренней плоскости барабанного погрузочного транспортера, скорость перемещения V₂ планок рыхлительного транспортера больше скорости V₁ перемещения прутков пруткового транспортера.

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 картофеля, поперечный разрез.

На фиг.2 - Вид А на фиг. 1.

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 шарнирной рамке 3, зафиксированной на оси 4, и размещены на междурядьях убираемых культур с возможностью регулировки установки ножей по глубине. За дисковыми ножами на глубине их резания закреплены подрезающие лемеха 5, сопряженные с прутковым транспортером 6, установленным на шарнирной рамке 7, которая зафиксирована на раме 1 с помощью оси 8 с возможностью изменения угла наклона к горизонту. Расстояние между планками 9 транспортера 6 принято из условия предотвращения прохода между ними корнеклубнеплодов. Для предотвращения потерь корнеклубнеплодов цепочно-планчатый транспортер 6 с боковых сторон имеет ограждающие борта 10. Над подрезающими лемехами 5 и цепочно-планчатым транспортером 6 на шарнирной раме 3 смонтирован рыхлительный транспортер 11. На планках 12 рыхлительного транспортера установлены пальчиковые рыхлители 13, установленные в линию под углом к направлению перемещения транспортера. Боковые рыхлители выполнены в виде ряда пальцев, установленных в одну линию под углом 45°…50° к направлению перемещения транспортера, расстояние между пальцами в ряду равно максимальному размеру клубней по длине. Средние рыхлители выполнены уголковыми с углом при вершине 45°…50° и расстоянием между пальцами, равным максимальному размеру клубней по длине.

Расстояние между рядами пальцев боковых рыхлителей и средних рыхлителей равно 1,1 длины клубней. Пальцы пальчиковых рыхлителей выполнены из упруго-эластичного износостойкого материала, а планки пруткового транспортера 6 покрыты эластичным материалом. Привод рыхлительного транспортера 11 и приводной цепи 14 цепочно-планчатого транспортера 6 выполнен от редуктора 13 через цепные передачи 15, 16. Выходные блоки рыхлительного транспортера 11 и пруткового транспортера 6 размещены во внутренней полости барабанного погрузочного транспортера 17, имеющего кольцевые прутки 18 и плодозахватные планки 19. Расстояние между кольцевыми прутками 18 принято из условия предотвращения прохода между ними клубнеплодов. Рама 1 комбайна имеет опору на пневматические шины 20. В верхней части барабанного погрузочного транспортера 17 предусмотрен приемно-скатный лоток для укладки клубнеплодов в транспортные средства.

Нижний блок 21 рыхлительного транспортера 11 размещен с помощью подшипников скольжения на оси 22. Привод всех механизмов комбайна выполнен от вала отбора мощности трактора через карданную передачу 23.

Картофелеуборочный комбайн работает следующим образом. При движении по убираемому полю дисковые ножи 2 разрезают верхний слой почвы в вертикальной плоскости в междурядьях на глубину ниже уровня размещения клубнеплодов, что обеспечивает значительное снижение тягового сопротивления подрезающего лемеха 5, так как отсутствует сопротивление отрыва пласта от вертикальных стенок. Подрезающий лемех 5 отделяет пласт почвы в горизонтальной плоскости с корнеклубнеплодами и от действия силы тяги направляет его с помощью рыхлительного транспортера 11 к прутковому транспортеру 6, что так же обеспечивает снижение тягового сопротивление комбайна.

При перемещении почвы с клубнеплодами по прутковому транспортеру 6 пальчиковые рыхлители 13 воздействуют на массу почвы с клубнеплодами, вызывают боковое смещение почвы с клубнеплодами, разрушение комков и полное отделение корнеклубнеплодов от почвы. При этом пальчиковые рыхлители 13 соседних планок вызывают смещение в противоположные стороны и улучшают разделение. Рыхлительный транспортер 11 обеспечивает дополнительное воздействие на смесь почвы с клубнеплодами и отделение от почвы клубнеплодов. При этом клубнеплоды поступают во внутреннюю плоскость барабанного погрузочного транспортера 17, захватываются планками 19 и подаются на погрузку в транспортные средства. Использование комбинации вертикальных дисковых ножей 2, рыхлительного транспортера 11, пруткового транспортера 6, барабанного погрузочного транспортера 17 обеспечивает снижение трудоемкости уборки, улучшает условия для разделения почвы и корнеклубнеплодов, уменьшает тяговое сопротивление комбайна и энергоемкость уборки, повышение производительности.