Результат интеллектуальной деятельности: Корнеклубнеуборочный 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 (патент на изобретение RU №2212126 С1, МПК А01D 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 битеры с загнутыми назад лопастями, при этом прутки в средней части имеют продольные прорези, в которых размешены 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 (патент на изобретение RU №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 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 установлены на опорных элементах и связаны 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 (патент на изобретение RU №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 (патент на изобретение RU №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.

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 корнеклубнеуборочный комбайн, включающий последовательно установленные на раме ботвосрезающее устройство с режущим элементом, сепарирующее устройство, согласно изобретению в передней части рамы за ботвосрезающим устройством, установленным на копирующие колеса, смонтированы вертикальные дисковые ножи, диаметр которых принят из условия резания пласта почвы на глубину расположения корнеклубнеплодов, дисковые ножи смонтированы на оси, закрепленной на шарнирной раме, зафиксированной с помощью оси на междурядьях убираемых культур с возможностью регулирования установки ножей по глубине, за дисковыми ножами на глубине их резания закреплены подрезающие лемеха, сопряженные с пайлерным транспортером, включающим пайлерные диски, размещенные на осях под углом, обеспечивающим поперечное перемещение корнеклубнеплодов с почвой, пайлерные диски имеют приводные звездочки, имеющие зацепление с приводом цепью, расстояние между пайлерными дисками принято из условия прохода между ними комков почвы и предотвращения проходов корнеклубнеплодов, под пайлерными дисками размещен решетчатый поддон с ячейками, обеспечивающими отделение корнеклубнеплодов от почвы, над подрезающими лемехами и пайлерным транспортером на шарнирной раме смонтирован цепочно-планчатый транспортер с комкоразрушителями, выполненными из упругоэластичного материала, планки цепочно-планчатого транспортера и пайлерные диски покрыты эластичным материалом, привод цепочно-планчатого транспортера и приводной цепи пайлерного транспортера выполнен от редуктора через цепные передачи, пайлерный транспортер смонтирован на раме с помощью поворотной оси, выходные блоки цепочно-планчатого и пайлерного транспортеров размещены во внутренней полости барабанного погрузочного транспортера, имеющего кольцевые прутки и плодозахватывающие планки, расстояние между кольцевыми прутками принято из условия предотвращения прохода между ними корнеклубнеплодов, в верхней части барабанного погрузочного транспортера предусмотрен приемно-скатный лоток для укладки корнеклубнеплодов в транспортные средства, нижний блок цепочно-планчатого транспортера размещен с помощью подшипников скольжения на оси вертикальных дисковых ножей, в передней части рамы на кронштейне установлен редуктор привода барабанного режущего аппарата, режущий аппарат смонтирован на поводках и имеет привод от редуктора через цепную передачу, управление режущим аппаратом выполнено через гидроцилиндр, агрегатирование корнеклубнеуборочного комбайна выполнено через проушины рамы, привод всех механизмов комбайна выполнен от вала отбора мощности трактора через карданную передачу, пайлерный транспортер во избежание потерь корнеклубнеплодов имеет ограждающие борта, в верхней части подрезающего лемеха перед сопряжением с пайлерным транспортером предусмотрены почворазрушительные вальцы, установленные на кронштейнах с помощью подшипников скольжения в окне подрезающего лемеха.

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.

На фиг. 3 - вид А.

Корнеклубнеуборочный 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 цепочно-планчатым 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 планчато-скребковый транспортер 11. На планках 12 планчато-скребкового транспортера установлены скребки 13 под углом к направлению перемещения транспортера. При этом угол установки скребков выполнен разнонаправленно. Планки планчато-скребкового транспортера 11 и цепочно-планчатого транспортера 6 покрыты эластичным материалом. Привод планчато-скребкового транспортера 11 и приводной цепи 14 цепочно-планчатого транспортера 6 выполнен от редуктора 13 через цепные передачи 15, 16. Выходные блоки планчато-скребкового транспортера 11 и цепочно-планчатого 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 корнеклубнеплодов. Рама 1 комбайна имеет опору на пневматические шины 20. В верхней части барабанного погрузочного транспортера 17 предусмотрен приемно-скатный лоток для укладки корнеклубнеплодов в транспортные средства.

Нижний блок 21 планчато-скребкового транспортера 11 размещен с помощью подшипников скольжения на оси 22. В передней части рамы 1 на кронштейне 23 установлен редуктор 24 привода барабанного режущего аппарата 25, имеющего копирующие колеса 26. Режущий аппарат 25 смонтирован на поводках 27 и имеет привод от редуктора 24 через цепную передачу 28. Управление режущим аппаратом 25 выполнено через гидроцилиндр 29. Для агрегатирования корнеуборочного комбайна в передней части рамы 1 предусмотрены проушины 30. Привод всех механизмов комбайна выполнен от вала отбора мощности трактора через карданную передачу 31. В верхней части лемеха 5 перед сопряжением с цепочно-планчатым транспортером 6 предусмотрены почворазрушительные вальцы 32, установленные на кронштейнах 33 с помощью подшипников скольжения 34 в окне 35 лемеха 5.

Корнеклубнеуборочный комбайн работает следующим образом. При движении по убираемому полю режущий аппарат 25 срезает и измельчает ботву, а дисковые ножи 2 разрезают верхний слой почвы в вертикальной плоскости на междурядьях на глубину ниже уровня размещения корнеклубнеплодов, 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 на почворазрушительные вальцы 32, от воздействия которых почва крошится с выделением корнеклубнеплодов, захватывается планчато-скребковым транспортером 11 и перемещается по подрезающему лемеху 5 к цепочно-планчатому транспортеру 6, что также обеспечивает снижение тягового сопротивления комбайна.

При перемещении почвы с корнеклубнеплодами по цепочно-планчатому транспортеру 6 скребки 13 воздействуют на массу почвы с корнеклубнеплодами, вызывают боковое смещение почвы с корнеклубнеплодами, разрушение комков и полное отделение корнеклубнеплодов от почвы. При этом скребки 13 соседних планок вызывают смещение в противоположные стороны и улучшают разделение. Цепочно-планчатый транспортер 11 обеспечивает дополнительное воздействие на смесь почвы с корнеклубнеплодами и отделение от почвы корнеклубнеплодов. При этом корнеклубнеплоды поступают во внутреннюю плоскость барабанного погрузочного транспортера 17, захватываются планками 19 и подаются на погрузку в транспортные средства. Использование комбинации барабанного режущего аппарата 25, вертикальных дисковых ножей 2, планчато-скребкового транспортера 11, почворазрушительных вальцов 32, цепочно-планчатого 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.