Молотильное устройство для комбайна, комбайн и способ перемещения сельскохозяйственной культуры через молотильное устройство - RU2502253C2
Код документа: RU2502253C2
Чертежи
Описание
Настоящее изобретение относится к роторам и корпусам для осевых роторных сельскохозяйственных комбайнов.
Сельскохозяйственные комбайны являются большими машинами, которые убирают, обмолачивают, сепарируют и очищают сельскохозяйственную культуру. Полученное в результате очистки зерно хранится в зерновом бункере, расположенном на комбайне. Затем, очищенное зерно выгружают из зернового бункера в грузовой автомобиль, прицеп для перевозки зерна или другой приемный бункер при помощи выгрузного шнека.
Роторные комбайны содержат один или более больших роторов для обмолота и сепарации материала собранной сельскохозяйственной культуры. В большей части роторных комбайнов ротор или роторы расположены вдоль продольной оси машины. Эти роторы проходят через приемную секцию для приема материала собранной сельскохозяйственной культуры, секцию обмолота для обмолота материала собранной сельскохозяйственной культуры, полученного из приемной секции, и секцию сепаратора для удаления зерна, находящегося в обмолоченном материале сельскохозяйственной культуре, полученном из секции обмолота.
Роторы используются в комбайнах в различных конфигурациях для оптимизации эффективности уборки для большого разнообразия сельскохозяйственных культур и кондиций сельскохозяйственных культур. Примеры проиллюстрированы в патентах США №№ 5445563 и 5688170. Эти два патента раскрывают роторные устройства для обработки сельскохозяйственных культур. Взаимосвязь между осью ротора и осью корпуса меняется от одной секции к другой. Ось ротора в большой степени смещается от оси корпуса в направлении потока сельскохозяйственной культуры от впускного отверстия корпуса к выпускному отверстию корпуса. Это происходит вследствие резких переходов в конструкции корпуса между секциями, где форма корпуса изменяется. Поскольку форма корпуса изменяется, ось корпуса перемещается вверх относительно оси ротора, и зазор между ротором и верхней частью корпуса увеличивается при каждом перемещении в корпусе.
В патенте США № 7070498 описан ротор комбайна, включающий в себя как приемную секцию, так и секцию обмолота в общей части в форме усеченного конуса барабана ротора. Ротор в приемной секции содержит спиральные загрузочные элементы, расположенные на переднем участке части в форме усеченного конуса барабана. Непосредственно ниже по потоку приемной секции секция обмолота содержит ряд молотильных элементов. Часть молотильных элементов закреплена на заднем участке части в форме усеченного конуса барабана, причем остальная часть прикреплена к задней цилиндрической части.
В таких роторных комбайнах благодаря форме и размеру крышек корпуса, корпус ротора расширяется ступенчато при перемещении материала назад. Первая ступень расположена над пространством обмолота. Другая ступень расширения находится над сепарирующей частью ротора.
Было обнаружено, что когда материал соломы выходит из корпуса ротора, расположенного в комбайне, то наблюдается некоторый застой при движении материала соломы, поскольку вращательное движение соломы преобразуется в прямолинейное движение по направлению в загрузочный битер и через него. Изменение движения приводит к потере кинематического момента и скорости, что приводит к накоплению соломы и затору в месте выгрузки корпуса ротора. Сильная вибрация может привести к закупорке разгрузочного отверстия корпуса ротора и переходного участка или к повреждению окружающего корпуса и решеток на переходном участке. Современные комбайны по выбору содержат разгрузочную лопасть для устранения затора материала на этом участке. Однако, нет способа точной настройки разгрузочных лопастей для соответствующей передачи материала в загрузочный битер для различных сельскохозяйственных культур и кондиций.
Таким образом, существует необходимость в создании корпуса ротора для осевого роторного сельскохозяйственного комбайна, который бы обеспечил эффективную выгрузку материала соломы, увеличил износостойкость и уменьшил повреждение соломы.
Согласно изобретению предложено усовершенствованное молотильное и сепарирующее устройство для комбайна. Устройство включает в себя удлиненный ротор, выполненный с возможностью вращения вокруг оси ротора в корпусе ротора в комбайне. Ротор содержит молотильную часть и сепарирующую часть. Корпус содержит секцию обмолота и секцию сепаратора, соответствующие молотильной части и сепарирующей части. Корпус окружает ротор и расположен на расстоянии от ротора и образует кольцеобразный зазор между ротором и корпусом для прохождения материала сельскохозяйственной культуры в осевом направлении потока сельскохозяйственной культуры от впускного конца корпуса к выпускному концу корпуса.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, задняя часть трубы ротора содержит один или более, предпочтительно, два, разгрузочных скребка или лопасти, которые способны регулироваться по высоте. Разгрузочные лопасти работают совместно с лопастями на верхних крышках корпуса ротора.
Каждая из разгрузочных лопастей содержит нижнюю часть, постоянно прикрепленную к задней части ротора, которая, по существу, выставлена относительно радиального выпускного отверстия корпуса ротора. На нижних частях лопастей установлены регулируемые по высоте части или крылья, которые могут селективно регулировать скорость материала, выходящего с участка ротора, поскольку скорость материала, выходящего из корпуса ротора, зависит от скорости вращения вследствие селективного регулирования размаха крыльев. Данная способность к регулированию обеспечивает разные характеристики материала и необходимые скорость на выходе и направления. Выбираемая высота лопасти будет непосредственно оказывать влияние на выход материала из ротора, что может быть использовано для оптимизации длины соломы и выдачи отходов.
Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения также описывает конусообразную заднюю часть трубы ротора для обеспечения более открытого объема между трубой ротора и корпусом ротора для компенсации потери скорости и момента материала в задней части корпуса ротора, что обеспечит лучшее перемещение потока сельскохозяйственной культуры при преобразовании вращательного движения в прямолинейное движение. Регулируемые разгрузочные лопасти установлены на конусообразной задней части трубы ротора.
Множество других преимуществ и отличительных особенностей настоящего изобретения легко станут понятны из нижеследующего подробного описания настоящего изобретения и его вариантов осуществления и из прилагаемых чертежей, на которых:
фиг.1 - схематический вид сбоку сельскохозяйственного комбайна в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.2 - схематический вид сбоку устройства для обработки сельскохозяйственной культуры комбайна с фиг.1;
фиг.3 - вид в перспективе крышки устройства для обработки сельскохозяйственной культуры с фиг.2;
фиг.4 - вид сбоку крышки с фиг.3;
фиг.5 - вид снизу крышки с фиг.3;
фиг.6 - вид снизу в перспективе крышки с фиг.3;
фиг.7 - вид в разрезе по линии 7-7 с фиг.2;
фиг.8 - вид в разрезе по линии 8-8 с фиг.2;
фиг.9 - вид в разрезе по линии 9-9 с фиг.2;
фиг.10 - увеличенный частичный вид в перспективе задней части ротора с фиг.2; и
фиг.11 - увеличенный частичный вид в перспективе задней части ротора с фиг.2.
Хотя настоящее изобретение допускает вариант осуществления во многих разных видах, на чертежах изображены и будут подробно описаны его конкретные варианты осуществления, исходя из того, что настоящее раскрытие должно рассматриваться в качестве пояснения примером принципов настоящего изобретения, и подразумевается, что настоящее изобретение не ограничивается проиллюстрированными конкретными вариантами осуществления.
Фиг.1 изображает сельскохозяйственный комбайн 10, содержащий несущую конструкцию 12 с колесами 14 для зацепления с землей, проходящими от несущей конструкции. Работой комбайна управляют из кабины 15 водителя. Платформа 16 жатки используется для уборки сельскохозяйственной культуры и направления ее в приемную камеру 18 молотилки. Собранная сельскохозяйственная культура направляется приемной камерой 18 молотилки в битер 20. Битер направляет сельскохозяйственную культуру вверх через входную переходную секцию 22 в осевое устройство 24 для обработки сельскохозяйственной культуры.
Устройство 24 для обработки сельскохозяйственной культуры обмолачивает и отделяет собранный материал сельскохозяйственной культуры. Зерно и мякина проходят через решетки на дне устройства 24 в очистительное устройство 26. Очистительное устройство 26 удаляет мякину и направляет очищенное зерно на элеватор для очищенного зерна (не показан). Элеватор для очищенного зерна перемещает очищенное зерно в зерновой бункер 28. Очищенное зерно в бункере 28 может быть разгружено в прицеп для перевозки зерна или грузовой автомобиль при помощи выгрузного шнека 30. Обмолоченная и отделенная солома выгружается из осевого устройства 24 для обработки сельскохозяйственной культуры через выпускное отверстие 32 в разгрузочный битер 34. Разгрузочный битер 34, в свою очередь, выталкивает солому из задней части комбайна.
Как показано на фиг.2, осевое устройство 24 для обработки сельскохозяйственной культуры содержит корпус 36 ротора и ротор 37, расположенный в корпусе 36. Передняя часть ротора 37 и корпус 36 ротора образуют приемную секцию 38 устройства для обработки сельскохозяйственной культуры. В продольном направлении вниз по потоку от приемной секции 38 расположены секция 39 обмолота и секция 40 сепаратора. Ротор 37 содержит барабан 100, к которому прикреплены элементы для обработки сельскохозяйственной культуры для приемной секции, секции обмолота и секции сепаратора. Барабан 100 содержит заднюю цилиндрическую часть 102 и проходящую вперед часть 104 в форме усеченного конуса.
Ротор 37, показанный на фиг.2, подобен ротору, описанному более подробно в патенте США № 7070498, описание которого включено сюда посредством ссылки. Однако, в отличие от ротора, описанного в патенте США № 7070498, ротор 37 в секции 39 обмолота содержит длинный конусообразный профиль по всей длине секции 39 обмолота без цилиндрической части в секции обмолота, как описано в патенте США № 7070498. В качестве альтернативы, ротором мог бы быть ротор, имеющий форму, например, описанную в патенте США № 5688170. Настоящее изобретение используется со всеми этими роторами и включает их все.
Ротор 37 в приемной секции 38 содержит спиральные загрузочные элементы 42, расположенные в части в форме усеченного конуса барабана 100. Спиральные загрузочные элементы 42 зацепляют собранный материал сельскохозяйственной культуры, полученный из битера 20 и впускной переходной секции 22.
В секции 39 обмолота ротор 37 содержит ряд молотильных элементов 122 для обмолота собранного материала сельскохозяйственной культуры, полученного из приемной секции 38.
Секция 40 сепаратора ротора содержит выступающие наружу зубья 126, подобные зубьям, раскрытым на фиг.11 и 12 патента США № 5112279, описание которого включено сюда посредством ссылки.
Секция 39 обмолота корпуса ротора содержит секцию 146 подбарабанья, и секция 40 сепаратора содержит решетку 148. Зерно и мякина, удаленная с материала сельскохозяйственной культуры, проходят через секцию 146 подбарабанья и решетку 148. Секция подбарабанья и решетка предотвращают в большей степени прохождение материала сельскохозяйственной культуры, чем зерна или мякины в очистительное устройство 26.
Ротор расположен в осевом направлении в комбайне и образует центральную ось RA ротора. Ось RA ротора является прямой линией, проходящей через приемную, молотильную и сепарирующую части ротора.
Как показано на фиг.7, приемная секция 38 корпуса 36 ротора содержит закрытую крышку 162 и закрытое дно 164. Крышка 162 содержит спиральные поворотные лопасти 165. Крышка и дно соединены болтами с осевыми направляющими 166 и 168. Передняя часть закрытого дна 164 содержит впускную переходную секцию, которая подобна одной из впускных переходных секций, раскрытых в патентах США №№ 7070498 или 5344367, описание которых включено сюда посредством ссылки.
Закрытая крышка 162 приемной секции 38 образует ось IA приемной секции. Ось IA приемной секции параллельна и, по существу, коллинеарна оси RA ротора. По существу, приемная часть ротора расположена концентрически в приемной секции 38 корпуса ротора, образованного крышкой 162.
Как показано на фиг.8, секция 39 обмолота содержит зарытую крышку 172 секции обмолота со спиральными лопастями 174. Крышка соединена болтами с осевыми направляющими 166 и 168. Секция 146 подбарабанья установлена с возможностью поворота на раме комбайна под направляющей 168 в положении 175. Регулировочное устройство 176 для регулировки зазора подбарабанья установлено на раме комбайна под направляющей 166. Секция 146 подбарабанья 146 содержит закрытую надставку 178.
Крышка 172 секции обмолота образует ось TA секции обмолота, которая параллельна оси RA ротора. Ось секции обмолота расположена над осью RA ротора. Кроме того, ось секции обмолота незначительно смещена в сторону от оси ротора в направлении вниз по потоку. По существу, крышка секции обмолота расположена несимметрично относительно молотильной части ротора.
Секция 40 сепаратора содержит крышку 180 секции сепаратора со спиральными лопастями 182. Крышка соединена болтами с осевыми направляющими 166 и 168. Решетка 148 также соединена болтами с направляющими 166 и 168. Решетка 148 подобна решетке, раскрытой в патенте США № 4875891.
Крышка 180 секции сепаратора образует ось SA секции сепаратора, которая параллельна оси RA ротора. Ось секции сепаратора расположена над осью RA ротора. Кроме того, ось секции сепаратора смешена в сторону от оси ротора в направлении вниз по потоку. По существу, крышка секции сепаратора расположена несимметрично относительно центра сепарирующей части ротора.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, переходная секция 200 в форме усеченного конуса расположена между секцией 39 обмолота и секцией 40 сепаратора, соединяясь внахлестку с каждой секцией.
Переходная секция 200 содержит крышку 210, имеющую, по существу, кривизну в форме усеченного конуса. Крышка 210 содержит лопасти 214a, 214b. Лопасть 214a имеет относительно большую ширину, подобную лопастям 174 секции 39 обмолота. Лопасть 214a, по существу, является непрерывной с последней лопастью 182a секции 40 сепаратора. Лопасть 214b содержит часть 214c с относительно большой шириной, подобной ширине лопасти 174 секции 39 обмолота, и часть 214b с относительно более узкой шириной, подобной ширине лопасти 182 секции 40 сепаратора.
Предпочтительно, для обеспечения равномерного экономичного потока, крышка 210 имеет угол “G” конусности, который, по существу, равен углу “H” конусности барабана 100 ротора в секции 39 обмолота для ротора, показанного на фиг.2.
В соответствии с настоящим изобретением, труба 100 ротора содержит конусообразную часть или конус 220 на выпускном конце устройства 24 для обработки, имеющий угол “J” конусности. Эта часть расположена под отклоняющей пластиной 180a на крышке 180 секции сепаратора. Предпочтительно, угол “K” конусности отклоняющей пластины, по существу, равен углу “J” ротора.
Конусообразная часть 220 показана на фиг.10. Конусообразная часть 220 расположена рядом с короткой обратной конусообразной или радиально расширяющейся конусной частью 230, которая расположена рядом с торцевой стенкой 232 (см. фиг.2) корпуса. Две конусообразные части проходят вдоль длины трубы 100, которая, по существу выставлена относительно выпускного отверстия 232. Между двумя конусообразными частями 220, 230 расположены две лопасти 242, 244, которые содействуют выгрузке материала соломы через направленное вниз выпускное отверстие 246 (см. фиг.2) корпуса ротора, которое направляет солому в разгрузочный битер 34.
Каждая лопасть содержит приваренную нижнюю часть 242a, 244a и регулируемые выступающие части 242b, 244b. Каждая нижняя часть 242a, 244a содержит стержень 242c, 244c, который устанавливается внутри полости в соответствующей выступающей части 242b, 244b. Выступающие части 242b, 244b могут выдвигаться на выборочное расстояние в направлении T из нижних частей 242a, 244a, и, затем, два крепежных элемента 250, 252, которые проходят через отверстия в выступающих частях 242b, 244b, и которые перемещаются в пазах, выполненных в стержнях 242c, 244c, могут затягиваться на задней стороне против стержней 242c, 244c для установки высоты лопастей 242, 244.
В качестве альтернативы, что касается каждой лопасти 242, 244 стержень мог бы не находиться в полости выступающей части 242b, а мог бы находиться на задней стороне выступающей части, как показано на фиг.11, и два крепежных элемента 250, 252 могут использоваться или для равномерного перемещения выступающей части в направлении T относительно стержня, или для поворота выступающих частей вокруг одного крепежного элемента для перемещения только одного конца выступающей части в направлении T. Крепежные элементы, затем, затягиваются для установки высоты выступающей части.
В качестве альтернативы, выступающие части, сами по себе, не способны регулироваться, но могут заменяться выбираемыми выступающими частями с разной высотой, и выступающие части прикрепляются только к нижним частям.
Из приведенного описания должно быть понятно, что возможны многочисленные изменения и модификации без отхода от сущности и объема настоящего изобретения. Следует понимать, что никакое ограничение относительно конкретного устройства, проиллюстрированного в данном документе, не подразумевается или не должно подразумеваться.
Реферат
Изобретение относится к роторам и корпусам для осевых роторных сельскохозяйственных комбайнов. Молотильное устройство для комбайна имеет несущую конструкцию, содержащую удлиненный ротор для перемещения материалов сельскохозяйственных культур, удлиненный корпус для окружения удлиненного ротора и для образования объема пространства между ротором и корпусом. Корпус содержит выпускное отверстие. Корпус и ротор установлены на опорной конструкции. На первой части выпускного конца ротора установлены выпускные лопасти. Выпускные лопасти проходят от поверхности первой части. Указанные лопасти выполнены с возможностью регулировки по высоте, на которую лопасти проходят от поверхности. Комбайн оснащен роторным молотильным устройством, содержащим корпус, окружающий ротор для образования объема пространства между ротором и корпусом и прохождения материала сельскохозяйственной культуры по направлению к выпускному концу корпуса. При осуществлении способа перемещения материала сельскохозяйственной культуры через молотильное устройство комбайна обеспечивают ротор, содержащий выпускные лопасти, прикрепленные к выпускному концу ротора. Затем регулируют высоту, на которую выпускные лопасти проходят от выпускного конца ротора. Затем обеспечивают удлиненный корпус, окружающий ротор для образования пространства для материала сельскохозяйственной культуры. Подают материалы сельскохозяйственных культур во впускное отверстие корпуса. Перемещают материал сельскохозяйственной культуры посредством вращения по направлению к выпускному отверстию корпуса. Обеспечивают взаимодействие материалов сельскохозяй�
