Роторный механизм для выкапывания клубнекорнеплодов

 

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, в частности в роторных механизмах для выкапывания корнеклубнеплодов картофеля, сахарной и кормовой свеклы. Сущность изобретения: механизм имеет смонтированные последовательно и соосно между собой в общем корпусе и имеющие общий цилиндрический канал, с возможностью вращения в противоположных направлениях и содержит: транспортирующий ротор с короной сошников, закрепленной на его переднем торце, несколько спиральных сепараторов с цилиндрическими подшипниковыми опорами, привод с редукторами, защитные кожухи, закрепленные над сепараторами соосно с ними, и снабженные скребковыми пластинчатыми почвоочистителями. 3 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к машинам для уборки клубней картофеля и батата, корнеплодов сахарной, кормовой и столовой свеклы, турнепса, редьки, брюквы и т.п.

Наиболее близким по своему техническому решению к предлагаемому механизму является машина, представленная в а.с. СССР N 1706437A1.

Она работает удовлетворительно на почвах нормальной влажности, не имеющих склонности к налипанию на поверхности почвообрабатывающих орудий.

На почвах повышенной влажности и склонных к налипанию на внутренних цилиндрических поверхностях защитных кожухов сепараторов налипает влажная почва, выбрасываемая сепараторами через межвитковые промежутки спиралей.

Пространство между кожухом и сепаратором заполняется почвой, что снижает качество очистки клубнекорнеплодов в сепараторах.

Для очистки кожухов от почвы затрачивается непроизводительное время, что снижает беспрерывность и надежность работы механизма, и машины в целом.

Целью изобретения является повышение надежности работы механизма в условиях повышенной влажности почвы.

На фиг.1 изображен общий вид механизма, в разрезе; на фиг.2 разрезы А-А и Б-Б на фиг.1 по спиральным сепараторам; на фиг.3 разрез В-В на фиг.2, по средней части цилиндрического корпуса с подшипниковыми опорами сепараторов и их очистителей.

Роторный механизм содержит смонтированные последовательно и соосно между собой в общем корпусе 1, с возможностью вращения в противоположных направлениях, транспортирующий ротор 2 с короной 3 сошников 4, закрепленной на его переднем торце; несколько спиральных сепараторов 5 с цилиндрическими подшипниковыми опорами 6, закрепленными в смежных цилиндрических частях корпуса 1, передней 7, средней 8 и задней 9, и имеющих шестеренчатые венцы 10, кинематически соединенные с шестернями редукторов 11 привода 12 механизма. Защитные кожуха 13 сепараторов 5 выполнены в интервале защитного угла α охвата их верхней частей (фиг.2) с цилиндрической внутренней поверхностью 14, закреплены на наружных поверхностях смежных цилиндрических частей 7,8,9 корпуса 1, соосно со своими сепараторами 5 и снабжены скребковыми пластинчатыми почвоочистителями 15, которые закреплены на фланцах 16 своих подшипниковых опор 17, смонтированных в цилиндрических частях 7,8,9 корпуса 1 соосно с подшипниковыми опорами 6 сепараторов 5.

Опоры 17 почвоочистителей 15 имеют шестеренчатые венцы 18 (фиг.1,3), посредством которых они кинематически соединены с шестернями вала редуктора 11 привода 12 с возможностью реверсивного вращения в интервале угла α охвата кожухами 13, а почвоочистители 15 контактируют с внутренними цилиндрическими поверхностями 14 кожухов 13 по образующим их линиям.

Реверсивный механизм вращения подшипниковых опор 17 почвоочистителей 15 представляет собой один или несколько кинематически соединенных между собой валов, на которых закреплены шестерни, соединенные и взаимодействующие с шестернями 18 опор 17, и электромагнитные муфты со своими поводками: исходного и обратного направлений вращения и стопорная.

Поводки муфт направлений вращения соединены своими зубчатыми венцами с шестернями противоположных направлений вращений опор 6 сепараторов 5, а стопорной с корпусом 1.

В каждом цилиндрическом канале 19 механизма к неподвижным цилиндрическим вставкам 20 прикреплен почвонаправляющий сошник 21, а на внутренних стенках ротора 2 и опор 6 сепараторов 5 выполнены спиральные выступы 22. Цилиндрические части 7,8,9 корпуса 1 соединены между собой в продольном направлении ребрами жесткости 2,3, а в поперечном каждая пара механизмов своим редуктором 11. Верхнее ребро 23 имеет проушины 24, которыми механизм закреплен на раме самоходного шасси. В проушине 25 нижнего ребра 23 закреплен укладчик корнеклубнеплодов в бункер-накопитель.

Роторный механизм быстросъемный. Он смонтирован посредством проушин 24, 25 и механизма подъема и регулирования глубины погружения короны 3 сошников 4 в почву на универсальном самоходном шасси на время уборки клубнекорнеплодов.

После окончания уборочных работ его снимают, а шасси применяют для других видов работ с другими навесными орудиями.

Механизм работает от централизованного привода самоходного шасси. Вал привода 12 (фиг.2) вращает шестерни редукторов 11, которые вращают с регулируемой скоростью шестеренчатые венцы 10, 18 (фиг.1, 3) с ротором 2 и подшипниковыми опорами 6, 17 в опорных подшипниках корпуса 1; транспортирующий ротор 2 с короной 3 сошников 4 в цилиндрической части 7, в исходном направлении; подшипниковые опоры 6 с передним сепаратором 5 в частях 7,8, в противоположном направлении, опоры 6 с задним сепаратором 5 в частях 8,9, в исходном направлении. Подшипниковые опоры 17 с фланцами 16 и пластинчатыми почвоочистителями 15 в частях 7,8,9 корпуса 1 перемещается возвратно-вращательно в интервале угла α со скоростью в 10.15 раз меньше скорости вращения сепараторов 5 и в одном и том же направлении.

Механизм подъема и регулирования глубины погружения короны 3 сошников 4 в почву взаимодействует с передней проушиной 24 ребра жесткости 23 корпуса 1 (фиг. 1), опускает передний торец механизма вниз на заданный угол наклона к поверхности почвы или поднимает его вверх поворотом на оси задней проушины 24, погружает корону 3 сошников 4 в почву рядка или грядки на заданную технологией уборки глубину. Во время работы механизма эта глубина погружения регулируется автоматически.

Механизатор на ходу располагает самоходное шасси с роторным механизмом соосно с рядком клубнекорнеплодов и перемещает его в таком положении вдоль рядка.

Зубья короны 3 и сошники 4 вырезают из почвы рядка (грядки) беспрерывный цилиндрический плодоносный объем почвы с клубнекорнеплодами внутри, который под действием сил давления встречной массы почвы и внутренних спиральных отражающих скосов сошников 4 перемещается по цилиндрическому каналу 19 и поочередно подвергается силовому разрушающему воздействию конструктивных элементов частей механизма.

Торцевые зубья и сошники 4 короны 3 своими торцевыми острыми режущими кромками срезают и измельчают корни растений, разрыхляют встречный, кольцеобразный в сечении, объем почвы, равный толщине цилиндрических частей 7,8,9 корпуса 1 с ротором 2 и опорами 6, 17; наружные скосы сошников перемещают этот объем разрыхленной почвы по наружному корпусу короны 3 в направлении, противоположном ходу механизма и выбрасывают его в междурядья, освобождают кольцеобразный в сечении канал, по которому движется механизм, его корпус со всеми частями, расположенными внутри.

Внутренние спиральные скосы сошников 4 и короны 3 и спиральные выступы 22 ротора 2 (фиг.1) надсекают и сдавливают по всей поверхности вырезанный объем плодоносной почвы, меняя направление перемещения его вверх, разрыхляют на мелкие кусочки и проталкивают в канал 19 по транспортирующему ротору 2 в направлении, противоположном ходу механизма.

Передний скругленный торец почвонаправляющего сошника 21 (фиг.1) на входе в корону 3 сошников 4 внедряется в этот объем плодоносной почвы, разрывает шейки корневой системы клубней картофеля и отрывает мелкие корневые отростки от продуктонесущих корней корнеплодов, удерживает этот объем от вращательных перемещений, направляет движение его по каналу 19 только в продольно-осевом направлении, способствует интенсивному и полному разрушению всего плодоносного объем почвы, не разрушая родных гнезд и не повреждая поверхность, кожицу и мякоть самих плодов.

В канале 19 очистители сошника 21 соскребают и счищают с внутренней цилиндрической поверхности и с поверхности спиральных выступов 22 налипающую почву, продвигают ее в общий объем всей массы по каналу 19 в переднюю подшипниковую опору 6 переднего сепаратора 5, которая, вращаясь в обратном направлении, сдавливает своими спиральными выступами 22 объем плодоносной массы почвы, скручивает его структуру в противоположном направлении, обрывает мелкие корни и сталоны и с силой выталкивает его по каналу 19 в первый спиральный сепаратор 5. Боковая поверхность сошника 21 удерживает эту массу от вращательных движений и направляет ее по оси канала 19. Очистители сошника 21 очищают цилиндрические стенки и выступы 22 опор 6 и спирали сепараторов 5 от налипающей почвы.

Передний сепаратор 5 под действием сил давления встречного потока почвы, спиральных выступов 22 ротора 2 и передней опоры 6, сошника 21 и центробежных сил вращающегося сепаратора 5 выбрасывает разрыхленную почву, столоны и обрезки корней через межвитковые промежутки спиралей в радиальных направлениях. Выброшенная почва отражается защитным кожухом 13 после удара о цилиндрическую внутреннюю поверхность 14 в интервале защитного угла α вниз и падает на свое прежнее место, а клубнекорнеплоды, размеры которых больше ширины межвитковых промежутков, вперемешку с небольшим количеством комков почвы перекатываются внизу по внутренней поверхности спиралей сепаратора 5 во вторую подшипниковую опору 6 сепаратора 5 (фиг.1).

Две подшипниковые опоры 6 в цилиндрической части 8 корпуса 1 вращаются в противоположных направлениях. Своими спиральными выступами 22 они окончательно разрушают оставшиеся после переднего сепаратора 5 комки почвы, удаляют прилипающую к клубнекорнеплодам почву, отрывают от них остатки корней и столонов и перемещают эту массу во второй, задний, сепаратор 5.

В заднем сепараторе 5 клубнекорнеплоды окончательно очищаются от почвы и, перекатываясь по его спиралям, а затем по спиральным выступам 22 задней опоры 6, высыпаются через заднюю неподвижную цилиндрическую вставку 20 на закрепленный в проушинах 25 нижнего ребра жесткости 23 корпуса 1 укладчик, который укладывает их в бункер-накопитель. Сухая почва, выбрасываемая сепараторами 5, отражается поверхностями 14 кожухов 13 (фиг.2) полностью и падает только вниз. На почвах повышенной влажности и склонных к налипанию на рабочих органах механизмов выкапывания клубнекорнеплодов часть почвы после удара о поверхности 14 кожухов 13 не падает вниз, а остается на них. В этих случаях механизатор включает в работу приводной механизм вращения почвоочистителей 15, который вращает возвратно-вращательно в интервале угла α посредством шестеренчатых венцов 18 подшипниковые опоры 17 с фланцами 16 и почвоочистителями 15. Они срезают слои налипающей на поверхностях 14 кожухов 13 почвы и сталкивают эту почву на сепараторы, которые, вращаясь, сбрасывают ее на поверхность плантации.

Фланцы 16 опор 17 и фланцы опор 6 предотвращают при этом попадание пыли и грязи в полости цилиндрических частей 7,8,9, корпуса 1 и в редукторы 11, на детали привода 12.

Когда почва не налипает на поверхности 14 кожухов 13, необходимость в работе почвоочистителей 15 отпадает и механизатор выключает и затормаживает приводной механизм почвоочистителей 15, которые в нерабочем состоянии находятся в крайнем верхнем или другом неподвижном положении (фиг.2). По мере необходимости, механизатор периодически включает в работу этот механизм и снова выключает его. Налипаемая на открытые поверхности самих почвоочистителей 15 почва удаляется слоями срезаемой ими с поверхности 14 почвы. Для удаления почвы, налипающей на фланцы 16 опор 17 и на фланцы опор 6, на торцах частей 7,8,9 корпуса 1 установлены в радиальном положении небольшие пластинчатые почвоочистители, которые удаляют почву с фланцев 16 и 6 во время их вращения. На торцах кожухов 13 имеются свои фланцы, охватывающие торцы частей 7,8,9 корпуса 1. Кожуха 13 имеют штампованные седла, которыми они закреплены на ребрах жесткости 23 корпуса 1 посредством защелок (фиг.2) и в случае необходимости могут быть быстро сняты. Пустотелые ребра жесткости 23 гасят вибрацию от работы вращающихся деталей и узлов механизма и, в комплекте с кожухами 13, делают работу его гигиеничной, безвредной и безопасной для здоровья и жизни людей.

Цилиндрические вставки 20 в корпусе 1 делают переход быстрого вращения ротора 2 и опор 6 сепараторов 5 в противоположных направлениях сравнительно плавным и мягким.

Они имеют элементы защиты внутренних полостей частей 7,8,9 корпуса 1 от проникновения пыли, влаги и грязи в редукторы 11, на шестеренчатые венцы 10, 18 (фиг. 3), на шестерни привода 12 и в подшипники, придают тонкостенному корпусу 1 жесткость и надежность в работе. К ним прикреплен почвонаправляющий сошник 21. Вставки 20 удерживают его от продольного и бокового смещений.

Так работают роторный механизм и устройство защиты людей и деталей от почвы, пыли, грязи и влаги. Режим работы механизма беспрерывный. После окончания уборки клубнекорнеплодов механизм поднимают за проушину 24 в горизонтальное положение.

Хранят механизм в комплекте ЗИПа, демонтированным с рамы универсального самоходного шасси.

Формула изобретения

РОТОРНЫЙ МЕХАНИЗМ ДЛЯ ВЫКАПЫВАНИЯ КЛУБНЕКОРНЕПЛОДОВ, содержащий смонтированные последовательно и соосно между собой в общем корпусе с возможностью вращения в противоположных направлениях транспортирующий ротор с закрепленной на его переднем торце короной сошников, спиральные сепараторы с цилиндрическими подшипниковыми опорами, закрепленными в смежных цилиндрических частях корпуса и имеющих шестеренчатые венцы, кинематически соединенные с шестернями редукторов привода механизма и закрепленные на наружных поверхностях смежных цилиндрических частей корпуса соосно со своими сепараторами защитные кожуха сепараторов, отличающийся тем, что защитные кожуха сепараторов выполнены в интервале защитного угла охвата их верхих частей с цилиндрической внутренней поверхностью и снабжены скребковыми пластинчатыми почвоочистителями, которые смонтированы под ними продольно на фланцах своих подшипниковых опор, расположенных в цилиндрических частях корпуса соосно с подшипниковыми опорами спиральных сепараторов, причем опоры почвоочистителей имеют шестеренчатые венцы, посредством которых они кинематически соединены с шестернями редукторов привода с возможностью реверсивного вращения в интервале угла охвата кожухами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3