Результат интеллектуальной деятельности: Машина для уборки корнеклубнеплодов и лука

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к машинам для уборки корнеклубнеплодов, преимущественно лука.

Известна машина для уборки корнеплодов, лука и чеснока (патент РФ на изобретение № 2175182, МПК A01D 27/04, 2001 г.), содержащая приспособление для среза ботвы, фрезу для подготовки ложа - рыхления почвы, уничтожения сорняков в междурядьях растений и устройство для извлечения убираемых культур из почвы и укладки их в валок на подготовленное ложе. Вслед за ножами для среза ботвы установлено в направлении рядка растений приспособление для доочистки корнеплодов от остатков ботвы в виде вращающегося барабана. На поверхности барабана по периметру окружности, перпендикулярно оси вращения шарнирно закреплены гибкие элементы - бичи. После выкапывающих гребенчатых шнеков смонтировано устройство для подбора продукции из валков и отделения примесей от убираемых культур с погрузкой товарной продукции в транспортные средства. Сепарирующее устройство выполнено в виде продольно расположенных под углом к поверхности почвы тростей, закрепленных с возможностью изменения пространства между ними. Пальцы наклонного транспортера, расположенного над сепарирующей тростевой поверхностью, проходят в пространствах между тростями и выполнены из гибкого материала.

Недостатком известной машины являются относительная сложность конструкции, металлоемкость, т.е. большое количество устройств и механизмов, которые требуют дополнительного тягового усилия.

Наиболее близкой по технической сущности к заявленному устройству является выбранная в качестве прототипа машина для уборки лука-севка (патент РФ на изобретение № 2585481, МПК A01D 17/00, 2016 г.), состоящий из рамы, подкапывающего лемеха, ходовых колес, винтового механизма регулировки глубины подкапывания, дискового ножа, основного и вспомогательного сепарирующих элеваторов, ботвопротягивающих и поддерживающих роликов, цилиндрического очистителя почвенных примесей с приемным вальцом, сужающего лотка, формирователя-ложеобразователя, образователя валка, ботвоудалителя растительных примесей и редуктора привода рабочих органов.

Машина снабжена активными трехплечиковыми встряхивателями на основном и вспомогательном сепарирующих элеваторах, рамой с лотком схода примесей и установленным под ним формирователя-ложеобразователя, состоящим из спирального и цилиндрического катков с гидравлическим приводом, кроме того, первый валец очистителя почвенных примесей установлен со смещением в вертикальной плоскости относительно последующих.

Существенными недостатками известной машины являются низкие качественные показатели при уборке лука-севка: невозможность обеспечения изменения глубины выкапывания лука-севка в зависимости от плотности почвы, сгруживание почвы при движении пласта по элеватору из-за высокого угла подъема каскадов полотна элеватора на обводных роликах, отсутствие подбрасывания почвенного пласта, что ухудшает сепарацию мелкой почвы, низкая способность очистки лука-севка от почвенных комков, образование на поверхности ложа лункообразного профиля, где в образовавшихся углублениях происходит накопление луковиц и в процессе подбора осуществляется повышенный подъем почвы на сепарирующие органы, что чревато потерей луковиц, в связи с невозможностью произвести качественный их подбор.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение качественных показателей работы при уборке корнеклубнеплодов и лука, за счет изменения глубины выкапывания лука в зависимости от плотности почвы, отсутствия сгруживания почвы при движении пласта по прутковому элеватору, обеспечение встряхивания и подбрасывания почвенного пласта, для улучшения сепарации мелкой почвы, способность очистки лука от почвенных комков, в процессе подбора и осуществления подъема почвы на сепарирующие органы, уменьшения потерь луковиц, в связи с повышением качества их подбора.

Поставленная техническая задача достигается тем, что машина для уборки корнеклубнеплодов и лука, состоящая из рамы, подкапывающего лемеха, ходовых колес, винтового механизма регулировки глубины подкапывания, дискового ножа, основного и вспомогательного сепарирующих элеваторов, ботвопротягивающих и поддерживающих роликов, цилиндрического очистителя почвенных примесей с приемным вальцом, сужающего лотка, формирователя-ложеобразователя, образователя валка, ботвоудалителя растительных примесей и редуктора привода рабочих органов, согласно изобретению, подкапывающий лемех выполнен с опорной плитой, направляющими и штоками с толкателями, вспомогательный прутковый сепарирующий элеватор размещен на электроцилиндрах и выполнен в виде встряхивателей и поддерживающих роликов, расположенных по обеим его сторонам с чередованием по длине и ширине и несовпадением фаз их подъема и опускания, цилиндрический очиститель почвенных примесей выполнен с возможностью вращения в сторону схода луковиц, приемный валец - с возможностью вращения в противоположном направлении, формирователь-ложеобразователь выполнен с периферийно расположенной вдоль всей его длины спиральной поверхностью с поперечным сечением в виде сегмента с одинаковым угловым шагом и высотой подъема, при этом начало и конец каждой спирали расположены на одной образующей цилиндра со смещением.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 – изображена машина для уборки корнеклубнеплодов и лука, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху.

Машина для уборки корнеклубнеплодов и лука состоит из рамы 1, подкапывающего лемеха 2, ходовых колес 3, винтового механизма 4 регулировки глубины подкапывания, дискового ножа 5, основного 6 и вспомогательного 7 сепарирующих элеваторов, ботвопротягивающих 8, встряхивателей 9 и поддерживающих 10 роликов, цилиндрического очистителя 11 почвенных примесей с приемным вальцом 12, сужающего лотка 13, формирователя-ложеобразователя, образователя валка14, ботвоудалителя 15 растительных примесей и редуктора 16 привода рабочих органов.

Машина для уборки корнеклубнеплодов и лука выполнена с подкапывающим лемехом 2 с опорной плитой, направляющими и штоками с толкателями. Вспомогательный прутковый сепарирующий элеватор 7 размещен на электроцилиндрах 17 и выполнен в виде встряхивателей 9 и поддерживающих 10 роликов, по обеим его сторонам с чередованием по длине и ширине и несовпадением фаз их подъема и опускания, установленный на раме 1 с лотком 18 схода примесей расположенных. Цилиндрический очиститель 11 почвенных примесей выполнен с возможностью вращения в сторону схода луковиц, приемный валец 12 с возможностью вращения в противоположном направлении. Формирователь-ложеобразователь выполнен с активными спиральным 19 и цилиндрическим 20 катками. Привод каждого катка 19 и 20 является гидравлическим. Формирователь-ложеобразователь выполнен с периферийно расположенной вдоль всей его длины спиральной поверхностью, с поперечным сечением в виде сегмента с одинаковым угловым шагом и высотой подъема, при этом начало и конец каждой спирали расположены на одной образующей цилиндра со смещением.

Первый валец 12 (приемный) очистителя 11почвенных примесей установлен со смещением в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно заднего барабана 21вспомогательного 7 сепарирующего элеватора.

Машина для уборки корнеклубнеплодов и лука, например, на уборке лука работает следующим образом.

В процессе движения машины по полю ходовые колеса 3 перемещаются по междурядьям. Плоские дисковые ножи 5 подрезают подкопанный лемехом 2 пласт на глубину 5…10 см гребня с луком и предотвращают его разваливание. При встрече плоского лемеха 2 с плотными слоями почвы, расположенными под валком лукового вороха, происходит увеличение сопротивления резанию. Плоский лемех 2 перемещается назад относительно рамы 1 по направляющим опорной плиты преодолевая усилие сопротивления пружины сжатию, происходит уменьшение глубины подкапывания (лемех 2 выглубляется). При равенстве сил сопротивления и деформации упругого элемента смещение штока прекращается и происходит выглубление плоского лемеха 2.При снижении плотности почвы и соответственно уменьшения сил сопротивления резанию происходит перемещение штока вперед относительно рамы 1 по направляющим, что обеспечивает увеличение глубины подкапывания. Копирование рельефа поверхности поля соответствующей плотности регулируется изменением усилия деформации упругого элемента.

Затем подрезанная масса вороха поступает на основной 6 и вспомогательный 7 сепарирующие элеваторы, где происходит отделение луковиц от земли, вороха и камней. На основном сепарирующем элеваторе 6 осуществляется отделение луковиц от крупноразмерных примесей. Причем, после прохождения основного сепарирующего элеватора 6 часть растительных примесей предварительно очищается на ботвоудалителе 14. При перемещении вороха по вспомогательному прутковому сепарирующему элеватору 7, происходит отделение лука от почвенных примесей, соизмеримых по размерам с луковицами. По мере продвижения массы по прутковому элеватору 7 встряхиватели 9 и поддерживающие 10ролики, обеспечивают смещение лука к центру пруткового элеватора 7. Электроцилиндры 17позволяют регулировать угол наклона полотна вспомогательного сепарирующего элеватора 7 вертикальным перемещением их штока. Изменение угла установки вспомогательного сепарирующего элеватора 7, в зависимости от поступаемого количества вороха лука, позволяют интенсифицировать процесс сепарации лука от почвенных комков.

С вспомогательного пруткового сепарирующего элеватора 7 лук и оставшиеся комья земли и сорняки попадают на роликовый сепаратор 11 для отделения луковиц и корнеклубнеплодов от почвенных комков.

При падении вороха лука с вспомогательного сепарирующего элеватора 7 на вальцы 11 и 12, за счет перепада высоты между вспомогательным сепарирующим элеватором 7, первичным вальцом 12 и вальцами очистителя 11 происходит разрушение не отсепарированных комков почвы. Луковицы, обладающие меньшей массой в сравнении с почвенными комками, приобретают большую дальность полета и движутся на дальнейшую сепарацию от мелких почвенных примесей. Комки почвы, обладающие большей массой, устремляются в технологический зазор и выносятся на поверхность поля. Мелкие почвенные примеси, не прошедшие сепарацию при взаимодействии с приемным вальцом 12, проходят в технологические зазоры, образованные между сепарирующими вальцами 11 очистителя, а очищенные от почвенных комков и мелких почвенных примесей луковицы сходят на поверхность поля.

Затем лук, перемещаясь по вальцам очистителя 11, попадает в сужающие лотки 13. При этом поток убираемой массы сужается и укладывается на прикатанную поверхность. Эта поверхность предварительно подготовлена формирователем-ложеобразователем, состоящим из активных спирального 19 и цилиндрического 20 катков, расположенным под вальцами цилиндрического очистителя 11.

При вращательно-поступательном движении спирального катка 19 по полю он своей цилиндрической поверхностью уплотняет почву до оптимального значения, а сегментами выполненными симметрично относительно поперечной оси в виде выступов, создает волновой рельеф на поверхности почвы, при этом не смещая почву и не оказывая на нее ударное воздействие. Гладкий цилиндрический каток 20, установленный за спиральным катком 19, уплотняет и образует ограничительные валики, расположенные по краям убранной поверхности поля. При этом наружный диаметр цилиндрического катка 20 больше диаметра спирального катка 19.

Предлагаемая машина для уборки корнеклубнеплодов и лука позволит обеспечить требуемые качественные показатели работы на полях разной конфигурации со склонами до 5° при твердости почвы до 2,5 МПа, ее плотности до 1,2 г/см³ и влажности от 18% до 26%. По сравнению с прототипом обеспечит выполнение технологических операций:

- подкопа пласта почвы на посадках корнеплодов и лука на глубину до 25 см от поверхности гребня при ширине гребня по основанию 165 см при отклонении ± 5 см;

- подбора корнеплодов и лука из валков при ширине валка по основанию 165 см при отклонении ± 5 см;

- первичной сепарации почвенных примесей и растительных остатков;

- сепарации почвенных и растительных примесей на первом прутковом элеваторе с асимметричным расположением встряхивателей, с регулируемым по длине межосевым расстоянием между осями встряхивателей;

- регулирование угла наклона полотна второго пруткового элеватора вертикальным перемещением штока электроцилиндров;

- образование профилированного ложа для укладки корнеплодов в валок, катком-ложеобразователем, состоящим из цилиндрического и спирального вальцов с пассивным приводом;

- укладку корнеплодов в валок (при двухфазной уборке корнеплодов и лука).

Машина для уборки корнеклубнеплодов и лука приспособлена для установки сменных адаптеров и рабочих органов, обеспечивающих возможность ее применения на разных междурядьях и грядовых посадках корнеклубнеплодов и лука.

Применение машины для уборки корнеклубнеплодов и лука позволит по сравнению с прототипом повысить качественные показатели работ при уборке на 5-7% и снизить травмирование корнеклубнеплодов и лука.