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 (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 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 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 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.

Данная машина принята в качестве наиближайшего аналога. Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, 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, содержащий последовательно установленные на раме ботвосрезающее устройство с режущим элементом, захватывающим элементом, сепарирующее устройство в виде транспортера, согласно изобретению захватывающий элемент выполнен в виде комбинации подрезающих лемехов, сопряженных с почворазрушительным отвалом, под которым смонтирован приводной зубчатый барабан-крошитель, зубья которого размещены в окнах почворазрушительного отвала, почворазрушительный отвал сопряжен с сепарирующим устройством, выполненным в виде пруткового транспортера, имеющим ограждающие борта, над подрезающими лемехами и прутковым транспортером на шарнирной раме смонтирован цепочно-роликовый транспортер, на планках которого установлены зубчатые ролики, размещенные на подшипниках скольжения, зубья роликов и прутки пруткового транспортера покрыты эластичным материалом выходные блоки цепочно-роликового и пруткового транспортеров размещены во внутренней полости барабанного погрузочного транспортера, имеющего кольцевые прутки и плодозахватные 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, с боковых сторон подрезающих лемехов установлены вертикальные ножи с ребордами, смонтированные на шарнирной раме и зафиксированные на оси в междурядьях убираемых культур, нижний блок цепочно-роликового транспортера размещен с помощью подшипников скольжения на оси дисковых ножей, в передней части рамы на кронштейне установлен редуктор привода барабанного режущего аппарата, который имеет копирующие колеса, режущий аппарат смонтирован на поводках с управлением гидроцилиндром, привод всех механизмов комбайна выполнен от вала отбора мощности трактора через редукторы и цепные передачи.

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, вид сбоку.

На фиг. 3 - выносной элемент I, вид сверху.

На фиг. 4 - выносной элемент II.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключается в следующем.

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 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 прутками 9 транспортера 6 принято из условия предотвращения прохода между ними корнеклубнеплодов. Для предотвращения потерь корнеклубнеплодов прутковый транспортер 6 с боковых сторон имеет ограждающие борта 10. Над подрезающими лемехами 5 и прутковым транспортером 6 на шарнирной раме 3 смонтирован цепочно-роликовый транспортер 11. На планках 12 цепочно-роликового транспортера 11 установлены зубчатые ролики 13, размещенные на подшипниках скольжения 14. Зубья роликов 13 и прутки пруткового транспортера 6 покрыты эластичным материалом. Привод цепочно-роликового транспортера 11 и приводной цепи 15 цепочно-планчатого транспортера 6 выполнен от редуктора 16 через цепные передачи 17, 18. Выходные блоки цепочно-роликового транспортера 11 и пруткового транспортера 6 размещены во внутренней полости барабанного погрузочного транспортера 19, имеющего кольцевые прутки 20 и плодозахватные планки 21. Расстояние между кольцевыми прутками 20 принято из условия предотвращения прохода между ними корнеклубнеплодов. Рама 1 комбайна имеет опору на пневматические шины 22. В верхней части барабанного погрузочного транспортера 19 предусмотрен приемно-скатный лоток для укладки корнеклубнеплодов в транспортные средства.

Нижний блок 23 цепочно-роликового транспортера 11 размещен с помощью подшипников скольжения на оси 24. В передней части рамы 1 на кронштейне 25 установлен редуктор 26 привода барабанного режущего аппарата 27, имеющего копирующие колеса 28. Режущий аппарат 27 смонтирован на поводках 29 и имеет привод от редуктора 26 через цепную передачу 30. Управление режущим аппаратом 27 выполнено через гидроцилиндр 31. Для агрегатирования корнеуборочного комбайна в передней части рамы 1 предусмотрены проушины 32. Привод всех механизмов комбайна выполнен от вала отбора мощности трактора через карданную передачу 33. За лемехами 5 перед сопряжением с прутковым транспортером 6 предусмотрен почворазрушительный отвал 34, под которыми смонтирован зубчатый барабан-крошитель 35 с приводом от нижнего барабана 37 пруткового транспортера 6. Дисковые ножи 2 имеют опорные реборды 38, зубчатый барабан-крошитель 35 выполнен из эластичного материала.

Корнеклубнеуборочный комбайн работает следующим образом. При движении по убираемому полю режущий аппарат 27 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 почворазрушительный отвал 34, от воздействия которого почва крошится и поступает на зубчатый барабан-крошитель 35 с выделением корнеклубнеплодов, захватывается цепочно-роликовым транспортером 11 и перемещается по почворазрушительному отвалу 34 к прутковыму транспортеру 6, что также обеспечивает снижение тягового сопротивления комбайна. Зубчатый барабан-крошитель 35 захватывает подрезанный слой почвы с корнеклубнеплодами и обеспечивает его крошение и подачу на прутковый транспортер 6.

При перемещении почвы с корнеклубнеплодами по транспортеру 6 зубчатые ролики 13 воздействуют на массу почвы с корнеклубнеплодами вызывают разрушение комьев почвы с выделением корнеклубнеплодов. Цепочно-роликовый 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 19, захватываются планками 21 и подаются на погрузку в транспортные средства. Реборды 38 обеспечивают копирование рельефа убираемого поля и служат опорой передней части комбайна. Использование комбинации барабанного режущего аппарата 27, вертикальных дисковых ножей 2, цепочно-роликового транспортера 11, почворазрушительного отвала 34, зубчатого барабана-крошителя 35, пруткового транспортера 6, барабанного погрузочного транспортера 19 обеспечивает снижение трудоемкости уборки, улучшает условия для разделения почвы и корнеклубнеплодов, уменьшает тяговое сопротивление комбайна и энергоемкость уборки, повышение производительности.