Результат интеллектуальной деятельности: Жалюзийное решето системы очистки зерноуборочного комбайна

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть применено в системах очистки зерноуборочных комбайнов и стационарных зерноочистительных машинах.

Известно, что одним из главных устройств зерноуборочного комбайна является система очистки, обеспечивающая сепарацию обмолоченной массы, т.е. отделение зерна от половы, которое осуществляется посредством воздушного потока, вырабатываемого вентилятором. Основным компонентом системы очистки являются решета (сита). Наиболее широкое применение получили жалюзийные регулируемые решета со щелевидными отверстиями различной длины. Эти решета оказывают наименьшее сопротивление наклонному воздушному потоку от вентилятора и являются наиболее универсальными, т.к. могут быть приспособлены к условиям уборки различных сельскохозяйственных культур. (Научная статья «Совершенствование системы очистки зерноуборочного комбайна», А.В. Котов, Журнал Вестник Гомельского ГТУ им. П.О. Сухова, №2 (41)/2010).

Серийные жалюзийные решета очистки зерноуборочных комбайнов представляют собой раму, в которой на параллельных осях последовательно установлены с возможностью поворота пластины створки жалюзи, имеющие с одной стороны относительно оси поворота гребневый профиль или гребенку, а с другой - так называемую «юбку», которая выполняет функцию отбора части воздушного потока от общего, выдаваемого вентилятором, и его направления вдоль поверхности створки вверх на ворох сепарируемой обмолоченной массы (кн. С.А. Алферов. Воздушно-решетчатые очистки зерноуборочных комбайнов, М.: Агропромиздат, 1987 г., стр. 19). Упомянутые серийные решета имеют низкую эффективность работы, обусловленную рядом существенных недостатков. Во-первых, это низкая эффективность использования площади решета. Практически весь поток воздуха, поступающий от вентилятора, забирается гребенками первой трети решета, далее происходит естественное затухание воздушного потока, что обусловлено сплошным исполнением юбки створки.

Другим недостатком является образование завихрений и хаотически движущихся воздушных потоков вокруг гребенки. Воздух отражается от куполообразной поверхности отформованного лепестка гребенки под разными углами, что приводит к зарождению под гребенкой хаотически движущихся потоков.

Известно жалюзийное решето очистки, содержащее раму и закрепленные в ней на поворотных коленчатых осях створки с верхней и нижней рабочими поверхностями, расположенными по сторонам от оси поворота створки (см. патент SU №1655346, МПК A01F 12/44, опубл. 15.06.91 г.). Проблему эффективности работы решета и повышения качества очистки зерна в упомянутом устройстве решают за счет выполнения верхних и нижних поверхностей створок с чередующимися размерами, установки гребенок с чередующимся шагом на коленчатых осях, имеющих разную высоту. Упомянутые чередования размеров позволяют создать сужающиеся и расширяющиеся каналы между створками жалюзи, в результате чего образуются интенсивные пульсации воздушного потока над решетом, усиливающие разрыхление вороха и облегчающие сепарацию. Однако такое решето характеризуется высокой сложностью изготовления и не решает указанную выше проблему «воздушного потока».

В качестве наиболее близкого прототипа по наличию сходных признаков для заявляемого решета принято решение, изложенное в патенте РФ №2549345, МПК A01F 12/44, опубл. 25.01.85 г., согласно которому в жалюзийном решете, содержащем параллельно установленные в раме поворотные пластины, имеющие верхнюю и нижнюю, расположенные по сторонам от оси поворота, рабочие поверхности, из которых верхняя рабочая поверхность выполнена с плоской гребенкой по продольному краю и снабжена изогнутыми зубьями, направленными от плоскости гребенки вниз и в сторону нижней рабочей поверхности, которая выполнена со сквозными пазами напротив упомянутых зубьев и отогнута книзу по отношению к плоскости гребенки, а лепестки гребенки выполнены в форме сегментов, изогнутые зубья расположены между лепестками гребенки и выполнены обтекаемой в поперечном сечении формы, характеризующейся наличием дугообразной выпуклости, обращенной в сторону противолежащего паза, при этом поворотные пластины установлены в раме одна за другой на расстоянии, обеспечивающем возможность вхождения изогнутых зубьев одной пластины в соответствующие пазы соседней.

Одним из достоинств прототипа является исключение завихрений воздушных потоков вокруг гребенки.

Выполнение створки жалюзи решета в прототипе в виде пластины, имеющей плоские и гладкие рабочие поверхности, обеспечивает спокойное и равномерное распространение воздушных потоков снизу вверх вдоль створки. Плоская форма гребенки не нарушает плавности течения воздуха: лепестки (зубцы) гребенки лежат в плоскости верхней рабочей поверхности, являющейся основанием гребенки.

Однако недостаток прототипа состоит в том, что при подходе воздуха к последней поворотной пластине, так же как и в аналоге, происходит естественное затухание воздушного потока из-за недостаточного зазора между зубьями и соответствующими пазами в пластинах, что естественно снижает качество их работы и приводит к травмированию зерна.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы жалюзийного решета за счет устранения затухания воздушного потока к последней поворотной пластине жалюзи.

Технический результат достигается тем, что в жалюзийном решете системы очистки зерноуборочного комбайна, содержащем параллельно установленные в раме поворотные пластины, имеющие верхнюю и нижнюю рабочие поверхности, расположенные по сторонам от оси поворота, верхняя рабочая поверхность выполнена с плоской гребенкой по продольному краю и снабжена изогнутыми зубьями, направленными от плоскости гребенки вниз и в сторону нижней рабочей поверхности, которая выполнена со сквозными пазами напротив упомянутых зубьев и отогнута книзу по отношению к плоскости гребенки, а лепестки гребенки выполнены в форме сегментов, изогнутые зубья расположены между лепестками гребенки и выполнены обтекаемой в поперечном сечении формы, характеризующейся наличием дугообразной выпуклости, обращенной в сторону противолежащего паза, при этом поворотные пластины установлены в раме одна за другой на расстоянии, обеспечивающем возможность вхождения изогнутых зубьев одной пластины в соответствующие пазы соседней, согласно изобретению поворотные пластины в нижней части рабочей поверхности снабжены круглыми отверстиями между пазами, при этом диаметр отверстий в последовательно установленных поворотных пластинах выполнен последовательно увеличивающимся до максимального к последней поворотной пластине пропорционально затуханию воздушного потока.

Новизна заявляемого технического решения заключается в том, что за счет круглых отверстий в поворотных пластинах они участвуют в образовании аэродинамических воздушных каналов и обеспечивают перераспределение воздушных потоков, приводящее к получению упомянутого эффекта, что является новым и не известным из уровня техники, а также обеспечение равномерности и плавности распространения воздушных потоков и исключение завихрений позволит предотвратить образование воздушных пробок на выходе устройства очистки и обеспечить его качественную и бесперебойную работу и в итоге - получение качественного урожая, в котором максимально снижено содержание дробленого и поврежденного зерна.

На основании всего вышесказанного можно сделать вывод о соответствии заявляемого решения критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 - схематично изображено заявляемое жалюзийное решето очистки, на фиг. 2 - поворотная пластина жалюзи, изометрия, на фиг. 3 - схематично показано образование «флажков», на фиг. 4 - поворотная пластина, вид сбоку, на фиг. 5 - сечение С-С с фиг. 4, показано поперечное сечение зуба.

Жалюзийное решето системы очистки зерноуборочного комбайна содержит параллельно установленные в раме 1 поворотные пластины 2, имеющие верхнюю 3 и нижнюю 4, расположенные по сторонам от оси поворота 5, рабочие поверхности, из которых верхняя рабочая поверхность 3 выполнена с плоской гребенкой 6 по продольному краю и снабжена изогнутыми зубьями 7, направленными от плоскости гребенки 8 вниз и в сторону нижней рабочей поверхности 4, которая выполнена со сквозными пазами 9 напротив упомянутых зубьев 7 и отогнута к низу по отношению к плоскости гребенки 8, лепестки гребенки 10 выполнены в форме сегментов, которые лежат в плоскости сплошного основания 11, изогнутые от плоскости гребенки зубья 7 расположены между лепестками гребенки 10 и выполнены обтекаемой в поперечном сечении формы, характеризующейся наличием дугообразной выпуклости 12, обращенной в сторону противолежащего паза, при этом поворотные пластины 2 в нижней части рабочей поверхности 4 снабжены круглыми отверстиями 13 между сквозными пазами 9, при этом диаметр отверстий в последовательно установленных поворотных пластинах 2 увеличивается до максимального к последней пластине пропорционально затуханию воздушного потока, в раме они расположены одна за другой на расстоянии, обеспечивающем возможность вхождения изогнутых зубьев одной пластины в соответствующие пазы соседней.

Жалюзийное решето системы очистки зерноуборочного комбайна работает следующим образом.

Обмолоченная масса, выходящая из-под молотильного барабана (не показано), сбрасывается на решета, где она под действием силы тяжести, колебательных движений решет и воздушного потока P₁ и Р₂ разделяется. Зерно, имеющее больший удельный вес, чем солома, проваливается сквозь отверстия решета вниз в бункер для сбора зерна, а остальная масса потоком воздуха выносится наружу. Зубья 7 перекрывают пространство между соседними створками жалюзи и отбрасывают попадающие на них крупные соломистые частицы вороха, имеющие длину, большую, чем расстояние между зубьями.

На фиг. 1 стрелками показана организация движения воздушных потоков. Часть P₁ потока воздуха, вырабатываемого вентилятором 14, отрезается сплошной частью поворотной пластины 2 и направляется вверх вдоль нее. Воздух равномерно и беспрепятственно распространяется вдоль плоских и гладких поверхностей поворотной пластины 2. При этом форма лепестков гребенки 10 и зубьев 7 исключает появление завихрений воздуха на выходе из-под поворотной пластины 2. Общий поток воздуха четко направлен снизу вверх и от начала - в конец решета.

Другая часть Р₂ воздуха проходит в сквозные пазы 9. Некоторое количество воздуха огибает пазы и направляется вверх по поворотной пластине, однако основной поток проходящего через пазы 9 воздуха распространяется по организованным каналам вдоль решета.

За счет прохождения организованного пазом 9 отверстия образуется направленная и достаточно сильная струя воздуха, часть которой беспрепятственно проходит через зазоры между зубьями 7 и стенками паза 9 и распространяется дальше вдоль решета. А другая часть натыкается на расположенный в пазу 9 зуб 7, перекрывающий проход воздуху. Для этого поворотные пластины 2 в нижней части рабочей поверхности 4 между пазами 9 снабжены круглыми отверстиями 13, диаметр которых выполнен увеличивающимся последовательно до максимального к последней поворотной пластине 2 пропорционального затухания воздушного потока.

Благодаря тому, что зуб 7 обращен к пазу, т.е. навстречу движущемуся потоку воздуха, дугообразной выпуклостью 12, оказывающей на него наименьшее возмущающее воздействие, воздушный поток разделяется и спокойно обтекает препятствие с обеих сторон, при этом происходит изменение направления течения воздуха, обусловленное изогнутой сверху вниз формой зуба 7. Соединяясь за зубом 7, воздушные потоки образуют усиленную и направленную вверх струю F, которая как игла прошивает массу, находящуюся в этот момент над решетом.

Причем указанный эффект (см. фиг. 1) наблюдается по всей площади решета, т.к. усиленные воздушные струи F (см. фиг. 3) образуются вокруг каждого зуба 7. Поднимаясь, они обеспечивают усиленное разрыхление зернового вороха, облегчая тем самым его сепарацию, что особенно существенно при осуществлении уборки урожая зерновых в условиях высокой влажности.

Жалюзийное решето системы очистки зерноуборочного комбайна заявляемой конструкции обладает высокой стабильностью воздушного потока, который не затухает даже к последней поворотной пластине за счет разного диаметра отверстий 14 в перегородках между пазами 11, к последней из которых он возрастает.