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 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 A01D 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 битера с загнутыми назад лопастями, при этом прутки в средней части имеют продольные прорези, в которых размещены 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 C2, 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 не отсепарированной 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, A01B 79/80, A01B 49/02).

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

Данное устройство принято в качестве наиближайшего аналога.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - упрощение конструкции, снижение тягового сопротивления, повышение производительности и качества убираемых корнеклубнеплодов, упрощение конструкции, 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 картофелеуборочный комбайн, включающий подрезающий лемех, сепарирующие прутковые транспортеры, комкоразрушающие барабаны, согласно изобретения в передней части комбайна 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 прутковым транспортером, шарнирно закрепленным на раме комбайна с помощью рамки, над нижним прутковым транспортером на раме комбайна шарнирно закреплен верхний прутковый транспортер, оборудованный комкоразрушительными барабанами, выполненными из эластичного материала, при этом передняя часть верхнего пруткового транспортера размещена над подрезающим лемехом, а нижний блок верхнего пруткового транспортера установлен на оси дисковых ножей с помощью подшипников скольжения, прутки верхнего и нижнего прутковых транспортеров покрыты эластичным материалом, привод прутковых транспортеров выполнен от вала отбора мощности трактора через редуктор и цепные передачи, при этом скорость V₂ перемещения прутков верхнего пруткового транспортера больше скорости V₁ перемещения прутков нижнего пруткового транспортера, выходные блоки верхнего и нижнего прутковых транспортеров размещены во внутренней полости барабанного погрузочного транспортера, оборудованного скатным лотком для погрузки корнеплодов в транспортные средства, в передней части рамы предусмотрен кронштейн для установки ботвосрезающего барабанного режущего аппарата.

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 чертежом, на котором показан картофелеуборочный комбайн, поперечный разрез.

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 прутковым транспортером 4. Расстояние между прутками принято исходя из условия прохода между ними комков почвы и предотвращения прохода корнеклубнеплодов. Над нижним прутковым транспортером 4 установлен верхний прутковый транспортер 5, расстояние между прутками которого принято из условия предотвращения прохода между прутками корнеклубнеплодов. Нижний прутковый транспортер 4 установлен на раме 1 с помощью поворотной оси 6. Верхний прутковый транспортер 5 закреплен к раме 1 на поворотной оси 7. Нижний прутковый транспортер 4 смонтирован на рамке 8, а верхний прутковый транспортер 5 - на рамке 9. Верхний прутковый транспортер 5 оборудован комкоразрушительными барабанами 10, выполненными из эластичного материала, предотвращающего травмирование клубней. Прутки нижнего 4 и верхнего 5 транспортеров покрыты эластичным материалом. Привод верхнего 5 и нижнего 4 прутковых транспортеров выполнены от редукторов 11, через карданную передачу 12. Верхний прутковый транспортер 5 имеет привод от редуктора 11 через цепную передачу 13, а нижний прутковый транспортер 4 имеет привод от редуктора 11 через цепную передачу 14. Скорость V₂ перемещения прутков верхнего пруткового транспортера 5 больше скорости V₁ перемещения прутков нижнего пруткового транспортера 4. Выходные блоки верхнего 5 и нижнего 4 пруткового 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 пруткового 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 прутковый транспортер 4 имеет ограждающие борта 21.

Картофелеуборочный комбайн работает следующим образом.

При движении по убираемому полю дисковые ножи 2 разрезают верхний слой почвы на междурядьях на глубину ниже уровня размещения корнеклубнеплодов, что обеспечивает значительное снижение тягового сопротивление подрезающего лемеха 3, так как отсутствует сопротивление отрыва пласта от вертикальных стенок подрезаемого пласта.

Подрезающий лемех 3 отделяет пласт почвы с корнеклубнеплодами в горизонтальной плоскости, который захватывается верхним прутковым транспортером 5 и перемещается по подрезающему лемеху 3 к нижнему прутковому транспортеру 4, что значительно уменьшает тяговое сопротивление комбайна.

При перемещении почвы с корнеклубнеплодами по нижнему прутковому транспортеру 4 верхний прутковый транспортер 5 обеспечивает перетирание почвы из-за увеличенной скорости и выделение корнеклубнеплодов. Комкоразрушительные барабаны 10 воздействуют на крупные комья почвы и разрушают их, способствуя выделению корнеклубнеплодов. 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 дисковых ножей 2 обеспечивает значительное снижение тягового сопротивление комбайна, а применение верхнего пруткового транспортера 5, способствующего перемещению подрезаемого слоя почвы по подрезающему лемеху 3, дополнительно снижает тяговое сопротивление. Использование прутковых транспортеров 4, 5, имеющих различные скорости движения позволяет производить качественное отделение корнеклубнеплодов от почвы, при этом повышается производительность при уборке.