Результат интеллектуальной деятельности: Способ уборки зерновых культур и зерноуборочная машины для его осуществления

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в комбайновых технологиях уборки зерновых с отделением семян сорных растений.

Известен способ уборки зерновых культур, включающий скашивание, обмолот и разделение незерновой части в зерноуборочной машине на отдельные потоки соломы и половы, разброс соломы и половы по полю, выделение из зернового вороха семян сорных растений, их дробление и травмирование механическим способом, при этом дополнительно отделяют легковесные примеси в виде пыли и семян сорняков с помощью воздушного потока, который протягивают по двум направлениям, а именно через ворох на решетах и продукты обмолота, ниспадающие с соломотряса, причем воздух, используемый для отделения семян сорняков и пыли, очищают с помощью аспирационной камеры и фильтров и вновь направляют на очистку вороха. Для этого зерноуборочная машина, включающая жатку, молотильное устройство, воздушно-решетную систему очистки дополнительно снабжена аспирационной камерой с фильтрами, вентилятором, установленным за решетами под соломотрясом (Пат. 2659244 Российская Федерация, МПК A01D 91/04, A01D 41/02. Способ уборки зерновых культур и зерноуборочная машина для его осуществления/ Шинделов А.В., Медведчиков В.М.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Новосибирский государственный аграрный университет». - №2017117393; заявл. 18.05.2017; опубл. 29.06.2018 Бюл. №19. - 3 с).

Основным недостатком предложенного способа и конструкции зерноуборочной машины является следующее:

- производится отделение семян сорняков после их прохождения молотильно-сепарирующей системы, тем самым расходуется дополнительная энергия на процесс обработки зерностебельной массы вместе с сорняками.

Снижение энергоемкости и улучшение процесса обмолота и разделения зернового вороха можно достигнуть за счет упорядочивания подачи обмолачиваемой массы в молотильное устройство и на воздушно-решетную систему очистки зерноуборочного комбайна. Известен зерноуборочный комбайн, содержащий наклонную камеру и двухбарабанное молотильное устройство, причем первый молотильный барабан установлен в наклонной камере перед подающим транспортером, а днище подающего транспортера выполнено решетчатым и под ним имеется транспортер для переноса зерна систему очистки комбайна. (Зерноуборочный комбайн/ А.Д. Логин, В.М. Медведчиков, В.П. Гаврилов, Ю.И. Прибытков. Авторское свидетельство №232642 A01D 41/12, A01D 41/00, завл. 10.08.1967, опубл. 11.11.1968 Бюл. №1).

Для повышения качества сепарации зерна предложен зерноуборочный комбайн, состоящий из системы очистки, соломотряса, молотильно-сепарирующего устройства, причем первый молотильный барабан установлен в наклонной камере, в которой с целью повышения качества сепарации зерна между ветвями транспортера установлен ряд поперечных трубопроводов, соединенных с источником давления, имеющих по их длине сопла, причем сопла одного трубопровода смещены относительно сопл других в поперечном направлении. (Зерноуборочный комбайн/ А.Д. Логин, В.А. Никитин, Авторское свидетельство №923429 A01D 41/12, A01D 41/00, завл. 04.07.78, опубл. 30.04.82 Бюл. №16).

Данное техническое решение позволяет упорядочить зерновой ворох и интенсифицировать процесс его обмолота и разделения, однако источник давления подает воздух в наклонную камеру, что способствует «аэрации» продуктов обмолота. Легковесная часть вороха находится во взвешенном состоянии, обволакивает и покрывает рабочие механизмы комбайна. Эта взвешенная пыль совместно с семенами сорняков и легковесными примесями загрязняет зерноуборочный комбайн в целом, ухудшает условия работы механизатора и пожарной безопасности. Сопутствующим негативным эффектом является то, что семена сорняков, увлеченные воздушным потоком, проходят через весь комбайн и выделяются за ним на поле, обеспечивая тем самым засоренность в последующем.

Техническая задача - снижение энергоемкости процесса обмолота и разделения зернового вороха, снижение засоренности убранных полей, сохранение благоприятной экологической обстановки и обеспечение безопасной работы зерноуборочного комбайна за счет отделения семян сорных растений, легковесных примесей и пыли при транспортировке растительной массы в наклонной камере и утилизации выделенных примесей.

Это достигается тем, что отделение легковесных примесей, пыли и семян сорняков от обмолачиваемой массы производят в процессе ее транспортирования перфорированными цилиндрами в наклонной камере зерноуборочного комбайна путем втягивания воздушным потоком указанных фракций во внутреннюю полость цилиндров через обечайку, имеющую проходное сечение меньше зерна обмолачиваемой культуры, а скорость воздушного потока устанавливают меньше критической скорости витания обмолачиваемого зерна.

Для этого наклонная камера зерноуборочного комбайна дополнительно снабжена перфорированными вращающимися цилиндрами, через обечайку которых в их внутреннюю полость затягивается воздух, который увлекает за собой легковесные примеси, семена сорняков и пыль, которые в последствии поступают на утилизацию. Причем пропускное сечение ячеек обечайки устанавливают меньше размеров зерна обмолачиваемой культуры, а скорость воздушного потока меньше критической скорости витания зерновки обмолачиваемой культуры. Поэтому полость цилиндров затягиваются только семена сорняков, пыль и легковесные примеси, поскольку их геометрические размеры и критическая скорость витания меньше, чем у зерновки обмолачиваемой культуры. Отделение примесей в наклонной камере перед основной молотильно-сепарирующей системой существенно снижает энергозатраты на обмолот, уменьшает загрузку сепарирующих органов и сокращает объемы пылевидных загрязнений зерноуборочного комбайна.

Для осуществления данного способа зерноуборочная машина состоит из жатки, двухбарабанной молотильно-сепарирующей системы, первый барабан находится в наклонной камере, в которую установлены вращающиеся перфорированные цилиндры, во внутреннюю полость которых воздушным потоком принудительно затягивают легковесные и мелкие примеси из обмолачиваемой массы.

Данная зерноуборочная машина производит скашивание, обмолот и разделение вороха на отдельные потоки зерна, соломы и половы, разброс соломы и половы по полю, причем в наклонную камеру установлен ряд перфорированных вращающихся цилиндров для транспортировки обмолачиваемой массы и выделения легковесных примесей, пыли и семян сорняков перед основной молотильно-сепарирующей системой путем принудительного их втягивания во внутреннюю полость цилиндров с целью снижения энергоемкости обмолота и повышения качества разделения зернового вороха, выделенные фракции последствие направляются на утилизацию.

На Фиг. 1. схематически изображена зерноуборочная машина для осуществления данного способа уборки. На Фиг. 2 представлена схема технологическая предлагаемой зерноуборочной машины:

- воздушный поток, увлекающий легковесные примеси, пыль и семена сорняков;

- поток выделенного зерна;

- обмолачиваемая зерностебельная масса;

- поток воздуха с легковесными примесями, пылью и семенами сорняков.

Данная зерноуборочная машина состоит из жатки 1, наклонной камеры 2, предварительного молотильного устройства 3, решетчатого днища 4, транспортера 5, системы очистки 6, основного молотильного устройства 7, перед которым установлен ряд перфорированных вращающихся цилиндров 8 с обечайкой 9 и продольными планками 10 для улучшения процесса захвата и транспортировки обмолачиваемой массы, причем внутренние полости цилиндров соединены с трубопроводами 11, которые соединены с источником воздушного разрежения 12. Таким образом создается воздушный поток, стремящийся затянуть семена сорняков, пыль и легковесные примеси во внутрь цилиндров, и эти выделенные фракции направляют на утилизацию.

Зерноуборочная машина работает следующим образом:

Зерностебельная масса скашивается жаткой 1, поступает в наклонную камеру 2, где происходит ее обмолот в предварительном молотильном устройстве 3, продукты обмолота поступают на решетчатое днище 4 и транспортируются по нему перфорированными цилиндрами 8 в основное молотильное устройство 7. Легковесные примеси, пыль и семена сорняков, увлеченные затягивающим воздушным потоком, создаваемым источником воздушного разрежения 12, из обмолачиваемой массы проходят обечайку 9 и поступают во внутреннюю полость вращающихся перфорированных цилиндров 8 и далее по трубопроводам 11 поступают на утилизацию для исключения прорастания сорняков. Зерно, прошедшее через подбарабанье предварительного молотильного устройства 3 и через решетчатое днище 4 транспортируется транспортером 5 на систему очистки 6 зерноуборочного комбайна. Последовательно установленные вращающиеся перфорированные цилиндры 8 находятся в постоянном контакте с растительной массой и через их обечайку 9 втягиваются легковесные примеси, пыль и семена сорняков перед основной молотильно-сепарирующей системой, тем самым снижается засоренность растительной массы, поступающей в молотильный барабан, и как следствие снижается энергоемкость и повышается качество обмолота и разделения вороха. Поскольку пыль, семена сорняков и легковесные примеси удаляются в наклонной камере, то достигается ограниченное их поступление в основную молотильно-сепарирующую систему и минимизируется загрузка ими сепарирующих органов и обволакивание ими агрегатов и узлов зерноуборочного комбайна, что повышает качество получаемого бункерного зерна, снижает загрязненность и способствует пожарной безопасности зерноуборочного комбайна.