Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ОЧЕСАННОГО ВОРОХА ИНТЕГРИРУЮЩИМ ШНЕКОМ ОЧЕСЫВАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА К ПРИЕМНОМУ МЕХАНИЗМУ УБОРОЧНОЙ МАШИНЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Группа изобретений относится к области сельскохозяйственного производства и машиностроения, в частности к способам уборки зерновых культур методом очеса и устройствам для их реализации.

Известен способ передачи очесанного вороха интегрирующим шнеком очесывающего оборудования к приемному механизму уборочной машины, включающий перемещение очесанного вороха непрерывными транспортирующими поверхностями с обеих сторон к центру в зону накопления, его забор с одновременным перемещением в зону приема к приемному механизму уборочной машины.

Известно устройство для реализации данного способа [Оборудование зерноуборочное очесывающее навесное ОЗОН-4. Руководство по эксплуатации ОЗОН-4РЭ. - Пенза: ОАО «Пензмаш», 2004. - c.1-5)]. Устройство включает интегрирующий шнек очесывающего оборудования в составе корпуса с непрерывными транспортирующими поверхностями в виде жестко закрепленных на корпусе спиральных участков со встречным направлением витков, при этом корпус шарнирно установлен на цапфах в ложе очесывающего оборудования, и приемный механизм уборочной машины.

Недостатками данного способа является постоянное поперечное перемещение очесанного вороха интегрирующим шнеком в центр, в зону накопления вороха и недостаточно эффективное его перемещение в продольном направлении в зоне приема к приемному механизму уборочной машины, что ведет к сгруживанию очесанного вороха, перебрасыванию его обратно в зону накопления и забиванию витков спиралей интегрирующего шнека.

Недостатками данного устройства являются: постоянный угол наклона витков спиральных участков к его корпусу и отсутствие между ложем очесывающего устройства и витками спиральных участков интегрирующего шнека ограничителя вращательного движения очесанного вороха совместно с витками спиральных участков, а также центрального участка с эффективными транспортирующими поверхностями для передачи очесанного вороха в продольном направлении - в зону приема к приемному механизму уборочной машины.

Известен способ сбора и передачи очесанного вороха интегрирующим шнеком очесывающего устройства к приемному механизму уборочной машины, включающий сбор и перемещение очесанного вороха от краев к центру в зону накопления вращением первых непрерывных транспортирующих поверхностей интегрирующего шнека, его забор и транспортирование в зону приема приемного механизма уборочной машины вращением вторых прерывных транспортирующих поверхностей интегрирующего шнека с изменением угла их наклона.

Известно устройство для реализации данного способа [патент на полезную модель RU 105119 A01D 45/00. Очесывающее устройство // опубл. 10.06.2011], содержащее очесывающее устройство с интегрирующим шнеком в составе корпуса с первыми непрерывными транспортирующими поверхностями в виде крайних спиральных участков с встречным направлением витков для сбора и перемещения очесанного вороха к центру в зону накопления и центрального битерного участка для последующей передачи очесанного вороха в зону приема к приемному механизму уборочной машины, при этом корпус интегрирующего шнека шарнирно установлен на цапфах в ложе очесывающего устройства, а вторые прерывные транспортирующие поверхности на центральном битерном участке интегрирующего шнека состоят из расположенных вдоль его корпуса рядов выступающих пальцев, связанных верхними концами с корпусом интегрирующего шнека с возможностью их поворота и возвратно-поступательного перемещения и закрепленных нижними концами на эксцентриковом механизме, размещенном внутри корпуса интегрирующего шнека на поворотной оси.

Данные способ и устройство позволяют осуществлять сбор и передачу очесанного вороха интегрирующим шнеком очесывающего устройства к приемному механизму уборочной машины при уборке зерновых колосовых культур с непрочными стеблями или влажного хлебостоя, когда ворох содержит большое количество длинносоломистых фракций.

Главным недостатком данного способа является низкое качество забора и перемещения наиболее распространенного, получаемого при уборке зерновых колосовых культур в нормальных и засушливых условиях, слабосвязанного очесанного вороха из зоны его накопления в зону приема приемным механизмом уборочной машины, что приводит к скапливанию очесанного вороха в зоне накопления, забиванию вторых прерывных транспортирующих поверхностей, нарушению или остановке технологического процесса передачи вороха.

Недостатком данного устройства является то, что при контакте в зоне накопления слабосвязанных частиц очесанного вороха с рядами пальцев, образующих разрывные транспортирующие поверхности, происходит скольжение указанных частиц по пальцам, что резко снижает производительность механизма на продольном перемещении вороха. При уборке культур с непрочным стеблем (например, ячменя) или влажного хлебостоя в верхнем слое вороха содержится значительное количество длинносоломистых фракций, а в его нижнем слое в зоне накопления располагаются мелкополовистые фракции и зерно. Для их забора и перемещения в зону передачи поворотная ось эксцентрика интегрирующего шнека необходимо установить так, чтобы максимальный выход пальцев относительно поверхности его корпуса происходил в нижнем положении, что создаст условия для перебрасывания соломистых фракций в зону накопления, ее переполнения с последующим забиванием барабана очесывающего устройства, или приведет к затягиванию поступающих порций вороха в зазор между передней кромкой ложа интегрирующего шнека и зубьями барабана очесывающего устройства и потерям зерна в указанный зазор.

Известен способ сбора и передачи убранного вороха интегрирующим шнеком жатвенной части к приемному механизму уборочной машины, включающий сбор и перемещение убранного вороха от краев к центру в зону накопления вращением первых транспортирующих поверхностей интегрирующего шнека, его забор и транспортирование в зону приема приемного механизма уборочной машины вращением дополнительных транспортирующих поверхностей интегрирующего шнека.

Известно устройство для осуществления способа, содержащее жатвенную часть с интегрирующим шнеком, шарнирно установленным на цапфах в его ложе и состоящим из корпуса с первыми транспортирующими поверхностями в виде крайних спиральных участков с встречным направлением их витков для сбора и перемещения убранного вороха к центру в зону его накопления и центрального битерного участка для последующей передачи убранного вороха в зону приема к приемному механизму уборочной машины посредством установленных на корпусе интегрирующего шнека дополнительных транспортирующих поверхностей в виде лопастей с их расположением вдоль корпуса, смонтированных на нем рядов универсальных поворотных шарниров и размещенного в корпусе интегрирующего шнека на поворотной оси эксцентрикового механизма с закрепленными на нем нижними концами выступающими пальцами [патент RU 2012186 С1 А01D 41/12. Жатвенная часть зерноуборочного комбайна // Опубликовано 15.05.1994].

Данные способ и устройство наиболее близки по технической сущности с предлагаемым решением и приняты за наиболее близкий аналог. Способ и устройство позволяют осуществлять сбор и передачу убранного вороха интегрирующим шнеком жатвенной части к приемному механизму уборочной машины.

Главные недостатки способа и устройства его реализации состоят:

- в ограниченности их применения на уборке очесом зерновых колосовых культур только при хлебостоях с непрочным стеблем или влажного хлебостоя, когда ворох содержит большое количество длинносоломистых фракций;

- в скапливании убранного вороха в зоне накопления, его круговом перемещении и забивании дополнительных транспортирующих поверхностей, нарушении или остановке технологического процесса передачи вороха.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения эффективности применения способа сбора и передачи убранного вороха интегрирующим шнеком жатвенной части при уборке очесом зерновых культур к приемному механизму уборочной машины и совершенствование устройства для осуществления способа путем забора убранного вороха из зоны накопления и его транспортирования в зону передачи дополнительными транспортирующими поверхностями интегрирующего шнека с обеспечением возможности изменения угла их наклона относительно корпуса последнего в разных точках их траектории кругового перемещения начиная от максимальной величины угла наклона лопастей при заборе убранного вороха до минимальной его величины при сходе убранного вороха с них скольжением, что обеспечивает возможность передачи убранного вороха различного фракционного состава без нарушения технологического процесса.

Для достижения поставленной цели забор убранного вороха из зоны накопления и его транспортирование в зону приема осуществляется указанными дополнительными транспортирующими поверхностями интегрирующего шнека с обеспечением возможности изменения угла их наклона относительно корпуса последнего в разных точках их траектории кругового перемещения начиная от максимальной величины угла наклона лопастей при заборе убранного вороха до минимальной его величины при сходе убранного вороха с них скольжением; жатвенная часть выполнена очесывающей с выходом из нее очесанного вороха, а дополнительные транспортирующие поверхности ее интегрирующего шнека в виде лопастей установлены на его корпусе с возможностью изменения угла их наклона относительно корпуса последнего посредством кинематической связи лопастей с эксцентриковым механизмом; лопасти дополнительных транспортирующих поверхностей в одном из вариантов их установки жестко закреплены на универсальных поворотных шарнирах корпуса интегрирующего шнека, а кинематическая связь указанных лопастей с эксцентриковым механизмом выполнена посредством скользящего сопряжения указанных универсальных поворотных шарниров с верхними концами его выступающих пальцев, обеспечивая этим угловое перемещение универсальных поворотных шарниров с лопастями; лопасти дополнительных транспортирующих поверхностей по другому варианту их установки жестко закреплены на одном из двух кронштейнов, смонтированных на универсальных поворотных шарнирах корпуса интегрирующего шнека, а кинематическая связь указанных лопастей с эксцентриковым механизмом выполнена посредством шарнирного соединения его выступающих пальцев со вторым кронштейном на указанных универсальных поворотных шарнирах, обеспечивая этим угловое перемещение указанных кронштейнов с лопастями на универсальных поворотных шарнирах; ложе интегрирующего шнека жатвенной части по ширине каждого из крайних спиральных участков оборудовано ограничителями, препятствующими круговому перемещению убранного вороха совместно с витками указанного шнека; жатвенная часть оборудована дополнительным битерным участком с установленными на его корпусе дополнительными транспортирующими поверхностями в виде лопастей с возможностью изменения угла их наклона относительно указанного корпуса, при этом последний шарнирно смонтирован на цапфах в дополнительном корпусе, который размещен соосно между жатвенной частью и приемным механизмом уборочной машины; наружные края лопастей дополнительных транспортирующих поверхностей выполнены зубчатыми; лопасти дополнительных транспортирующих поверхностей выполнены жесткими или эластичными.

Технический результат изобретения достигается за счет повышения эффективности способа и совершенствования устройства, что позволит:

- обеспечить устойчивое выполнение процесса передачи убранного вороха от интегрирующего шнека жатвенной части к приемному механизму уборочной машины при различных характеристиках очесанного вороха;

- исключить возможность возврата части транспортируемого материала из зоны передачи в зону накопления и тем самым исключить возможность забивания рабочих органов жатвенной части.

Предлагаемое изобретение поясняется следующими чертежами:

- на фиг.1 показаны схемы очесывающего устройства с приемным механизмом уборочной машины (а) и с дополнительным битерным участком (б), вид сбоку слева;

- на фиг.2 показан вид А фиг.1а;

- на фиг.3 показан вид Б фиг.1б;

- на фиг.4 показан разрез В-В (битерного участка) фиг.2 при установке лопастей подвижно на выступающих пальцах эксцентрикового механизма (а) при закреплении лопастей на кронштейнах универсальных поворотных шарниров корпуса интегрирующего шнека (б);

- на фиг.5 показан вид Г фиг.4а.

Устройство для осуществления способа в первом варианте комплектации включает жатвенную часть 1 с интегрирующим шнеком 2 и приемный механизм 3 уборочной машины (фиг.1, 2, 3). Интегрирующий шнек 2 на цапфах 4 установлен в ложе 5 жатвенной части 1. Интегрирующий шнек 2 состоит из корпуса 6 с участками: крайними спиральными и центральным битерным. Крайние участки оборудованы первыми транспортирующими поверхностями в виде спиралей 7 с встречным направлением их витков. Ложе 5 интегрирующего шнека 2 по ширине крайних спиральных участков оборудовано ограничителями 8 для предотвращения кругового движения убранного вороха совместно с витками спиралей 7 интегрирующего шнека 2. Крайние спиральные участки предназначены для сбора и перемещения убранного вороха к центру в зону его накопления (зона I фиг.1-2). Центральный битерный участок предназначен для забора убранного вороха и его перемещения в зону III приема к приемному механизму уборочной машины. Вдоль корпуса 6 (см. фиг.4) центрального битерного участка расположены ряды выступающих пальцев 9. Верхние концы последних установлены на корпусе 6 интегрирующего шнека 2 с помощью универсальных поворотных шарниров 10, обеспечивающих выступающим пальцам 9 возможность их поворота и возвратно-поступательно перемещения относительно корпуса 6.

Нижние концы выступающих пальцев 9 закреплены на эксцентриковом механизме 11, размещенном внутри корпуса 6 на поворотной оси 12. Центральный битерный участок также снабжен дополнительными неразрывными по ширине участка транспортирующими поверхностями в виде лопастей 13 (см. фиг.2, 3, 4, 5), наружные края которых выполнены зубчатыми. Лопасти 13 могут быть выполнены из жесткого или из эластичного (гибкого) материала. Установка лопастей 13 на корпусе 6 битерного участка интегрирующего шнека 2 может быть осуществлена по разным конструктивным вариантам исполнения.

В одном из вариантов установки (см. фиг.4а, 5) лопасти 13 подвижно посредством втулок 14 установлены по рядам на выступающие пальцы 9. Лопасти 13, кроме того, между выступающими пальцами 9 в рядах соосно с универсальными поворотными шарнирами 10 шарнирно связаны с корпусом 6. Такой вариант исполнения крепления лопастей 13 на корпусе 6 интегрирующего шнека 2 обеспечивает возможность изменять угол наклона α лопастей 13 относительно корпуса 6 посредством их кинематической связи с эксцентриковым механизмом 11. Это позволяет устанавливать оптимальные величины углов наклона α лопастей 13 к корпусу 6 интегрирующего шнека 2 при заборе убранного вороха из зоны накопления (зона I, фиг.1-2), его передаче в зону приема (зоны II и III) к приемному механизму 3 уборочной машины, а также при их выходе из убранного вороха (фиг.4а).

В другом варианте установки (фиг.4б) лопасти 13 закреплены на одних кронштейнах 15 универсальных поворотных шарниров 10 снаружи корпуса 6. Внутри последнего вторые кронштейны 16 универсальных поворотных шарниров 10 шарнирно связаны с укороченными выступающими пальцами 9 эксцентрикового механизма 11. В этом варианте также обеспечивается возможность установки оптимальных углов наклона α лопастей 13 к корпусу 6 интегрирующего шнека 2.

Во втором варианте комплектации жатвенной части 1 (фиг.1б, 3) на последнюю устанавливается дополнительный битерный участок 17 на цапфах 18 посредством дополнительного корпуса 19. Последний размещается соосно в продольном направлении между жатвенной частью 1 и приемным механизмом 3 уборочной машины. Дополнительный битерный участок 17 также оборудован транспортирующими поверхностями в виде выступающих пальцев 9 и дополнительных лопастей 13.

Основная (первая) комплектация жатвенной части 1 применяется в основном при уборке очесом зерновых колосовых культур с нормальным (хорошим) состоянием хлебостоя (прямостоящий, не превышающий нормативы по влажности растений и агротехническим срокам их уборки, отсутствие сорняков и т.д.). В этом случае интегрирующий шнек 2 и особенно его битерный участок хорошо справляются с убранным ворохом, не допуская остановок технологического процесса уборки очесом и потерь урожая в виде свободного зерна и в колосьях.

Вторая комплектация жатвенной части 1 с дополнительным битерным участком 17 предназначена для уборки очесом хлебостоев зерновых колосовых культур с перестоявшими или полегшими растениями, заросшими сорняками или увлажненными. Здесь нужен дополнительный битерный участок для передачи убранного вороха к приемному механизму 3 уборочной машины без нарушения технологического процесса уборки.

Способ и работу жатвенной части 1 на уборке зерновых колосовых культур очесом в первом или во втором вариантах ее комплектации (фиг.1, 2, 3) осуществляют при навешивании жатвенной части 1 непосредственно на приемный механизм 3 уборочной машины или совместно с дополнительным битером 17. После чего уборочная машина может производить уборку зерновых колосовых культур. В процессе уборки убранный ворох поступает к интегрирующему шнеку 2 жатвенной части 1. Поток убранного вороха поступает одновременно по всей ширине интегрирующего шнека 2. Крайние спиральные участки, вращаясь, перемещают убранный ворох своими первыми транспортирующими поверхностями - спиралями 7 - в центральный битерный участок интегрирующего шнека 2. Убранный ворох перемещается по ложу 5 жатвенной части 1, при этом ограничители 8 препятствуют его круговому движению совместно с витками спиралей 7. Скапливается убранный ворох в зоне I его накопления. Здесь убранный ворох забирается транспортирующими поверхностями центрального битерного участка - (фиг.4-5) дополнительными лопастями 13. Транспортирующие поверхности перемещают убранный ворох (зоны IIа и IIб) в зону III приема его приемным механизмом 3 уборочной машины. При вращении корпуса 6 интегрирующего шнека 2 происходит изменение угла наклона α лопастей 13 к корпусу 6 (фиг.4а, 4б) благодаря воздействию на них эксцентрикового механизма 11 и выступающих пальцев 9. При этом оптимальной величиной угла наклона α лопастей 13 являются: наибольшее его значение при заборе убранного вороха и наименьшее - при выходе лопастей 13 из него. Полный сход убранного вороха с лопастей 13 осуществляется за счет его скольжения по их поверхностям.

Исполнение лопастей 13 из гибкого материала обеспечивает хороший сход скольжением убранного вороха в зону приема приемного механизма 3 уборочной машины. Зубчатая форма рабочей кромки лопастей 13 способствует их эффективному внедрению в убранный ворох.

В зоне приема убранный ворох забирается приемным механизмом 3 уборочной машины и транспортируется для дальнейшего разделения и сепарации на товарное зерно и кормовую полову непосредственно рабочими органами уборочной машины или грузится в транспортные средства для доставки, складирования и разделения на стационарных очистительных машинах и агрегатах.

Таким образом, предлагаемый способ и устройство для его осуществления способствуют повышению эффективности уборочного процесса методом очеса путем интенсификации технологической операции передачи убранного вороха от рабочих органов жатвенной части к приемному механизму уборочной машины, а также повышения уровня адаптации жатвенной части и уборки очесом хлебостоев зерновых колосовых культур с различными характеристиками по урожайности, полеглости, засоренности сорняками и др.

Предлагаемые технологическое и технические решения могут быть реализованы при создании новых и модернизации существующих конструкций жатвенных частей и уборочных агрегатов очесывающего типа как самоходного, так и прицепного исполнения при оснащении их интегрирующими шнеками с усовершенствованными транспортирующими поверхностями, обеспечивающими интенсификацию технологического процесса передачи убранного вороха от жатвенной части к приемным механизмам уборочных машин.