Зерноуборочный комбайн
Основные конструктивные особенности
Комбайн относится к комбайнам аксиально-роторного типа, в котором деки выполнены в виде вращающихся труб, внутри которых установлены молотильные барабаны. На внешних поверхностях барабанов закреплены подбичники с бичами и устройства для принудительного осевого перемещения обмолачиваемой массы. Между жаткой и молотильным устройством установлен измельчитель. Передние части молотильных барабанов открыты сверху, размещены под измельчителем и на них установлены захватывающие устройства.
Молотильные барабаны могут быть выполнены в виде открытых с переднего и закрытых с заднего торца труб, в передних частях внутренних полостей которых могут быть установлены турбокомпрессоры с воздухозаборниками, а в боковых стенках – сопловые устройства.
Измельчитель может состоять из направляющих валков, прижимного и противорежущего устройств, циркулярных режущих дисков и шнековых ножей. Циркулярные режущие диски могут быть установлены на одном со шнековыми ножами барабане, а их диаметры могут быть выполнены больше диаметров шнековых ножей.
Устройства для принудительного осевого перемещения обмолачиваемой массы могут быть выполнены в виде закрепленных на подбичниках граблеобразных хвостовиков, зубья которых изогнуты вдоль винтовых линий, проходящих вокруг молотильных барабанов.
Выполнение дек в виде вращающихся труб, внутри которых установлены молотильные барабаны, позволяет обеспечить равномерное распределение обмолачиваемой массы вдоль периметров молотильных барабанов и непрерывный вымолот зерна на всем пути ее перемещения через молотильное устройство, улучшить условия выделения зерна и его прохождения через деки за счет центробежных сил, создаваемых при их вращении, что, в итоге, дает возможность существенно повысить эффективность вымолота зерна и снизить его потери.
Выполнение молотильных барабанов в виде открытых с переднего и закрытых с заднего торца труб, установка в передних частях их внутренних полостей турбокомпрессоров с воздухозаборниками, а в боковых стенках сопловых устройств позволяет создать в молотильном устройстве радиальные и осевые воздушные потоки, которые смещают обмолачиваемую массу к периметрам молотильных барабанов и вдоль их осей, разрыхляют ее и продувают ячейки дек, что также способствует повышению эффективности вымолота зерна.
Создание в молотильном устройстве при вращении дек действующих на зерно центробежных сил, осевых и радиальных воздушных потоков позволяет не только повысить эффективность вымолота зерна, но и сделать ячейки дек достаточно малыми и обеспечить за счет этого необходимую степень очистки зерна от сбоины непосредственно в молотильном устройстве, что не требует установки решет очистки и дает возможность разместить накопительный бункер в нижней части комбайна непосредственно под молотильным устройством, упрощает конструкцию и доступ к внутренним устройствам комбайна, уменьшает его массогабаритные характеристики и повышает устойчивость работы на склонах за счет существенного смещения вниз положения его центра масс.
Все сказанное в целом позволяет:
- существенно упростить конструкцию комбайна, снизить его массогабаритные характеристики и металлоемкость, уменьшить нагрузку на почву;
- обеспечить высокую пропускную способность и эффективность вымолота зерна;
- повысить стабильность и надежность работы комбайна.
Предлагаемый комбайн имеет высокую степень унификации с существующими комбайнами типа «Нива», «Колос», «Енисей», «Дон» и может быть разработан на их базе с относительно небольшими затратами.
Устройство и принцип работы
Устройство предлагаемого комбайна показано на Рисунке 1.
Рисунок 1.
Зерноуборочный комбайн содержит жатку 1, измельчитель 2, молотильное устройство 3, накопительный бункер 4, устройство для сбора и удаления отходов 5, двигатель, ходовую часть, систему передач, гидравлическую систему, электрооборудование и кабину управления.
Измельчитель 2 состоит из направляющих валков 6, прижимного устройства 7, противорежущего устройства 8, циркулярных режущих дисков 9 и шнековых ножей 10. Циркулярные режущие диски 9 установлены на одном со шнековыми ножами 10 барабане 11 и их диаметры выполнены больше диаметров шнековых ножей 10.
Молотильное устройство 4 состоит из дек 12 и осевых молотильных барабанов 14, на внешних поверхностях которых закреплены подбичники 14 с бичами 15 и устройства для принудительного осевого перемещения обмолачиваемой массы.
Накопительный бункер 4 расположен под молотильным устройством 4 и снабжен отгрузочным устройством 16.
Деки 12 выполнены в виде вращающихся труб, внутри которых размещены молотильные барабаны 14, установлены в опорах 17, 18 и снабжены приводами 19.
Молотильные барабаны 14 установлены в опорах 20 и 21, снабжены приводными устройствами 22 и выполнены в виде открытых с переднего и закрытых с заднего торца труб, в передних частях внутренних полостей которых установлены турбокомпрессоры 24 с воздухозаборниками 24, а в боковых стенках – сопловые устройства 25, их передние части открыты сверху, размещены под измельчителем 2 и на них установлены шнековые захватывающие устройства 26.
Устройства для принудительного осевого перемещения обмолачиваемой массы выполнены в виде закрепленных на подбичниках 14 граблеобразных хвостовиков 27, зубья которых изогнуты вдоль винтовых линий, проходящих вокруг молотильных барабанов 14.
Комбайн работает следующим образом.
Скошенная жаткой 1 стеблевая масса подается к измельчителю 2, где захватывается направляющими валками 6 и через противорежущее устройство 8 подается к вращающемуся барабану 11. Установленные на нем циркулярные режущие диски 9 осуществляют продольную, а шнековые ножи 10 – поперечную резку стеблевого слоя. Измельченная масса ссыпается вниз в открытые сверху передние части молотильных барабанов 14. Шнековые захватывающие устройства 26 и устройства для принудительного осевого перемещения обмолачиваемой массы протягивают ее между деками 12 и молотильными барабанами 14 по проходящим вокруг них винтовым траекториям и выбрасывают в устройство для сбора и удаления отходов 5. Деки 12 вращаются либо в сторону, противоположную вращению молотильных барабанов 14, либо в ту же сторону, но с меньшей угловой скоростью, чем молотильные барабаны 14. На всем пути прохождения обмолачиваемой массы между деками 12 и молотильными барабанами 14 под действием бичей 15, граблеобразных хвостовиков 27 и центробежных сил происходит непрерывное интенсивное выделение зерна из колосьев и его просеивание через ячейки дек 12 в полость накопительного бункера 4. Турбокомпрессоры 24 нагнетают воздух во внутренние полости молотильных барабанов 14, откуда он вытекает через сопловые устройства 25. Создаваемые сопловыми устройствами 25 радиальные и осевые воздушные потоки смещают обмолачиваемую массу к периферии молотильных барабанов 14 и вдоль их осей, разрыхляют ее и продувают ячейки дек 12. Ссыпающаяся в накопительный бункер 4 зерновая масса непрерывно или периодически перемещается из него в транспортное средство с помощью отгрузочного устройства 16.
Основные характеристики
Проведенные оценки показывают, что предлагаемый комбайн может иметь следующие ориентировочные характеристики:
| Общая длина, м | 6 - 7 |
| Высота, м | 2 - 2,5 |
| Масса, кг | 4000 - 4500 |
| Пропускная способность, кг/с | до 20 - 25 |
| Диаметр ножевого барабана измельчителя, м | 0,4 - 0,5 |
| Длина ножевого барабана измельчителя, м | 0,7 - 0,8 |
| Диаметры молотильных барабанов, м | 0,5 - 0,6 |
| Длина молотильных барабанов, м | 2,5 - 4,0 |
| Шаг устройства для принудительного осевого перемещения обмолачиваемой массы, м | 0,2 - 0,4 |
| Скорость подачи обмолачиваемой массы с жатки, м/с | 4 - 5 |
| Частота вращения ножевого барабана измельчителя, об/мин | 150 - 250 |
| Частота вращения молотильных барабанов, об/мин | 400 - 750 |
| Частота вращения дек, об/мин | 100 - 150 |
| Скорость движения комбайна по полю, км/ч | до 15 |