Результат интеллектуальной деятельности: Селекционная установка для обмолота початков кукурузы

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для обмолота початков кукурузы в селекции и первичном семеноводстве.

Известна установка для обмолота початков кукурузы, содержащая загрузочное устройство, молотильный аппарат с вальцами, расположенными параллельно и вращающимися с различными скоростями, передачи и механизм привода, которая имеет систему для поштучной выборки початков и загрузки молотильного аппарата, дозирующее устройство в виде лопастного дозатора, прижимной валец, образующий вместе с верхним и нижним молотильными вальцами внутреннее пространство для початка кукурузы, при этом верхний валец по отношению к нижнему установлен с зазором, равным наибольшей ширине зерновки кукурузы, а линейные скорости вращения верхнего и нижнего вальцов больше линейной скорости вращения прижимного вальца. (Патент на изобретение RU №2319336, кл. A01F11/04, 2013).

Недостатками известной установки для обмолота початков кукурузы являются ее низкая производительность и травмирование селекционного материала кукурузы.

Указанные недостатки обусловлены следующим. Обмолот початков кукурузы в известном молотильном устройстве происходит в зазоре между верхним, нижним молотильными и прижимным вальцами. При этом, сначала гладкими поверхностями верхнего, нижнего молотильных и прижимного вальцов початок деформируется до состояния разрушения связей зерновок со стержнем початка, а затем начинается обмолот - выделение зерен из початка. Разрушение связей зерновок со стержнем початка гладкими поверхностями верхнего, нижнего молотильных и прижимного вальцов требует значительных затрат времени. Это увеличивает затраты времени на обмолот и, как следствие, снижает производительность известной установки. Кроме того, во время деформации початка зерновые ножки зерен будут вдавливаться в стержень початка, зажатого между гладкими поверхностями верхнего, нижнего молотильных и прижимного вальцов, а не отделятся от него за счет деформации изгиба. Следовательно, при разрушении связей зерновок со стержнем початка будет травмироваться значительное количество зерновых ножек семенного зерна. Особенно, это будет происходить в первоначальный момент обмолота - когда из початка не началось выделение зерен.

Наличие автомата управления, включающего подающий механизм загрузки початков, усложняет конструкцию установки. Кроме этого, установка работает в режиме прерывистой технологии, то есть початок не перемещается в процессе обмолота, а остается на одном месте, проворачиваясь под действием вальцов молотильного аппарата. Прерывистый режим процесса обмолота увеличивает затраты времени на обмолот, что в конечном итоге снижает производительность известного молотильного аппарата.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является установка для обмолота початков кукурузы, содержащая молотильный аппарат с двумя вальцами, один из которых используется для обмолота, расположенными параллельно, загрузочное устройство, расположенное у продольной стороны одного из вальцов, выступы криволинейной формы (Патент на полезную модель RU №162558, кл. A01F 11/06, 2016 - прототип).

Недостатками известной установки для обмолота початков кукурузы, принятой за прототип, являются ее низкая производительность и травмирование селекционного материала кукурузы.

Указанные недостатки обусловлены следующим. В известном молотильном устройстве первоначальная деформация початков кукурузы происходит в зазоре между прижимным вальцом и молотильным вальцом, со стороны которого расположено загрузочное устройство. Первоначальная деформация каждого початка значительно увеличивает время на обмолот и снижает пропускную способность молотильного устройства, кроме этого при начале работы установки, в момент деформации первого початка между прижимным вальцом и молотильным вальцом, второй молотильный валец вращается с такой же скоростью как и остальные вальцы, но не участвует в процессе деформации початка кукурузы. Так же как и в конце работы установки когда последний початок кукурузы деформировался в прижимном вальце и молотильном вальце, прижимной валец продолжает вращаться в холостую, пока последний початок кукурузы не закончит обмолот и установка не будет отключена, что в свою очередь увеличивает энергозатраты на процесс обмолота в целом.

Кроме того, конструкция установки не учитывает сортовые особенности початков кукурузы, так как вальцы установлены под углом, то початки кукурузы должны самопроизвольно двигаться по обмолачивающим вальцам в сход. Отсутствие возможности изменять угол наклона вальцов приводит к забиванию початков кукурузы в зоне обмолота, что снижает производительность.

Также наличие навивки на двух молотильных вальцах значительно ухудшает качество обмолота. В варианте "движения" навивки от схода создается сила противодействующая движению початка в сход, что приводит к забиванию установки. В варианте "движения" навивки к сходу создается сила значительно ускоряющая прохождение початка кукурузы по молотильным вальцам, в следствие чего початок кукурузы не обмолачивается полностью.

При обмолоте двумя вальцами с навивкой не обеспечивается необходимое количество "ударов" по початку кукурузы для его полного обмолота. При этом воздействие "ударов" спиралей вальцов травмирует селекционный материал кукурузы, что недопустимо в семеноводческом процессе.

Техническим результатом является увеличение пропускной способности селекционной установки для обмолота початков кукурузы и снижение травмирования селекционного материала кукурузы в процессе обмолота.

Технический результат достигается тем, что в селекционной установке для обмолота початков кукурузы, содержащей молотильный аппарат с двумя вальцами, один из которых используется для обмолота, расположенными параллельно, загрузочное устройство, расположенное у продольной стороны одного из вальцов, выступы криволинейной формы, согласно изобретению выступы криволинейной формы выполнены на молотильном вальце и построены по спирали Архимеда, а другой валец, выполнен для транспортирования початков и снабжен навивкой для их перемещения и вывода из зоны обмолота, при этом оба вальца вращаются в одном направлении, в сторону противоположную направлению упора выступа.

Новизна заявляемого технического решения заключается в выполнении выступов криволинейной формы, построенных по спирали Архимеда на молотильном вальце и расположенными вдоль его оси вращения, причем количество выступов определяется в интервале от 8 до 12, при котором соблюдается линейная скорость при контакте молотильного вальца с початком кукурузы 6-8 м/с.Также в снабжении второго вальца навивкой для перемещения початков кукурузы в зоне обмолота и вывода из нее. При этом оба вальца вращаются в одном направлении, в сторону противоположную направлению упора выступа, что обеспечивает более плавный режим работы, перемещение початка в зоне обмолота, полный обмолот початков кукурузы и снижает травмирование селекционного материала кукурузы.

Снабжение молотильного вальца выступами интенсифицирует процесс обмолота початков кукурузы за счет разрушения зерновых ножек зерен деформацией изгиба на протяжении всего процесса обмолота.

Снабжение второго вальца, транспортирующего, навивкой для перемещения початка кукурузы вдоль вальцов, причем навивка выполнена таким образом, что за время прохождения початка по поверхности вальцов в сход, початок полностью обмолачивается, а зерна не травмируются. Применение навивки позволяет упростить конструкцию установки и позволяет предотвратить забивание початков в зоне обмолота в процессе работы.

Снижая избыточное воздействие на початок кукурузы, снижается и травмирование селекционного материала кукурузы.

Анализ свойств совокупности признаков заявленного технического решения и свойств совокупности признаков обнаруженного прототипа и аналога показал, что совокупность признаков заявленного технического решения проявляет новое свойство, обеспечить непрерывный режим работы молотильного устройства без травмирования селекционного материала и недообмолота початков кукурузы, что соответствует изобретательскому уровню.

Промышленная применимость обусловлена тем, что селекционная установка для обмолота початков кукурузы работоспособна и возможно ее применение в семеноводческом процессе для обмолота початков кукурузы.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 приведена схематично установка для обмолота початков кукурузы, на виде сбоку; на фиг. 2 схематично показаны элементы устройства участвующие в процессе обмолота, в аксонометрии; на фиг. 3 - загрузочное устройство, в разрезе по А-А, на фиг. 1.

Селекционная установка для обмолота початков кукурузы включает загрузочное устройство 1 и молотильный аппарат 2, содержащий транспортирующий валец 3 и молотильный валец 4. Транспортирующий валец 3 и молотильный валец 4 расположены своими продольными осями параллельно относительно друг друга в кожухе 5 и вращаются в одну сторону, (фиг. 2). Молотильный валец 4 имеет выступы 7 криволинейной формы и в поперечном сечении выглядит как зубчатое колесо с несимметричными зубьями, имеющими упор с одной стороны (фиг. 1). При этом транспортирующий валец 3 и молотильный валец 4 вращаются в сторону, противоположную направлению упора выступов 7. Загрузочное устройство 1, имеет выгрузное отверстие 6, которое расположено у продольной стороны транспортирующего вальца 3.

Загрузочное устройство 1 имеет подвижную стенку 8 на упругих элементах 9, например, на пружинах (фиг. 3). В кожухе 5 над транспортирующим вальцом 3 и молотильным вальцом 4 расположен прижимающий щиток 10, закрепленный с помощью шарнира 11 на пружинах 12. Часть прижимающего щитка 10 обращенная к выгрузному отверстию 6 снабжена направителем 13 в виде воронки. В нижней части кожуха 5 расположен скатный желоб 14. Зерно накапливается в емкости 15, а стержни початков в емкости 16.

Транспортирующий валец 3 и молотильный валец 4 установлены в подшипниках 17 и приводятся во вращение цепной передачей 18 от электродвигателя 19 через муфту 20.

Для интенсификации процесса обмолота и предотвращения забивания установки транспортирующий валец 3, снабжен винтовой навивкой 21 (фиг. 2).

Установка для обмолота початков кукурузы работает следующим образом. Початки кукурузы загружают в загрузочное устройство 1 и они под действием собственного веса, располагаясь в один слой, поступают поштучно к выгрузному отверстию 6, где попадают в полость между транспортирующим вальцом 3 и молотильным вальцом 4 (фиг. 2). Движение початков одним слоем обеспечивает подвижная стенка 8 загрузочного устройства 1, предотвращая закатывание початков один на другой (фиг. 3). В полости между транспортирующим вальцом 3 и молотильным вальцом 4 початок подвергается воздействию выступов 7 криволинейной формы и деформируется (фиг. 2). Винтовая навивка 21 на транспортирующем вальце 3 способствует продвижению початка вдоль транспортирующего вальца 3 и молотильного вальца 4, а направитель 13 в виде воронки помогает расположить початок своей продольной осью параллельно продольным осям транспортирующего вальца 3 и молотильного вальца 4, при этом прижимающий щиток 10 удерживает и прижимает початок в зоне обмолота (фиг. 1). В процессе передвижения початка выступы 7 криволинейной формы молотильного вальца 4 многократно воздействуют на початок и обмолачивают его. При этом початок обмолачивается, зерно поступает в емкость 15, а стержни в емкость 16.

Применение изобретения позволит увеличить пропускную способность селекционной установки для обмолота початков кукурузы и как следствие увеличить производительность ее работы, а также снизить травмирование селекционного материала кукурузы.