Способ уплотнения щелей в зерноуборочном комбайне

 

Использование: сельское хозяйство, а именно для уплотнения щелей в зерноуборочном комбайне для уменьшения потерь зерна и семян просыпанием. Сущность изобретения: способ основан на использовании в качестве веществ, образующих клейкие пленки, белков, жиров и сахаров, содержащихся в соке сельскохозяйственных растений, молочной сыворотке и в смеси известкового раствора с частицами соломы, а в качестве наполнителей - пыль и мелкие частицы сухой соломы. Их наносят с помощью самого комбайна, используя его возможности высвобождать раствор и образовывать дисперсные частицы в процессе деформации обрабатываемых материалов. 5 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к способам уплотнения щелей в зерноуборочном комбайне для уменьшения потерь зерна и семян просыпанием.

Известны способы уплотнения, предусматривающие установку уплотняющих щитков и прокладок. Однако этих мер недостаточно, особенно при уборке культур, у которых семена мелкие и текучие, таких как клевер, рапс, тимофеевка и др. В комбайне имеется много труднодоступных мест, где постановка уплотнений затруднена или требует большой кропотливой работы. Установлено, что мелкие семена могут просыпаться через неплотности в прилегании деталей скатной доски грохота, соединенных точечной сваркой, через люки зерновых и колосовых шнеков и элеваторов через щели в днищах жатки и наклонной камеры, в бункере комбайна и в других местах. Устраняют эти щели путем дополнительной обработки клеями, промазкой пластилином и т.д. Однако эта очень кропотливая и трудоемкая ручная работа не всегда приводит к желаемому результату, поскольку такие дополнительные уплотнения наносятся преимущественно в доступных местах, ненадежны и в силу этого не полностью перекрывают каналы потерь.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ, при котором внешний и внутренний стыки сопрягаемых деталей покрывают быстротвердеющим пенополиуретаном, который наносят в виде пены, застывающей на воздухе, с помощью специальных распылителей. При таком способе повышается доступность и качество закрытия щелей. Тем не менее способ имеет существенные недостатки.

Во-первых, пена плохо растекается и слабо проникает в щели. Из-за этого остаются непроработанные места, что требует повторных проходов и повышает расход пенополиуретана. При этом образуются утолщения и наплывы, которые в дальнейшем под действием технологической массы (семян, соломин) и вибраций деталей комбайна отрываются кусками, открывая щели. Во-вторых, с течением времени застывший пенополиуретан стареет, приобретает повышенную твердость и под действием вибраций и колебаний влажности и температуры воздуха растрескивается и крошится, и в конце концов высыпается через те же щели. В-третьих, для обеспечения надежного прилипания пенополиуретана к поверхности обрабатываемых деталей требуется их предварительная зачистка и обезжиривание ацетоном или другими растворителями, что существенно усложняет способ. В-четвертых, пенополиуретан и растворители являются экологически вредными и дефицитными химическими продуктами. В-пятых, для нанесения пенополиуретана требуются сложная специальная аппаратура и средства защиты работающих.

Целью изобретения является обеспечение наиболее полного уплотнения щелей в зерноуборочном комбайне и упрощение проведения этой работы.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом способе уплотнения, при котором последовательно проводят рихтовку и подгонку сопрягаемых деталей, а затем наносят герметизирующие вещества, заделку щелей по 1-му варианту осуществляют, чередуя проходы комбайна в режиме прямого комбайнирования по смежным полям бобовых и колосовых, причем первый проход выполняют на поле зеленых бобовых трав, а второй совершают по полю созревших сухих колосовых культур. В результате при первом проходе под действием рабочих органов комбайна из скошенной зеленой массы бобовых трав выделяется растительный сок, содержащий в небольших концентрациях органические вещества (белки, жиры и сахара), которые при подсыхании образуют прочную пластичную пленку, обладающую высокой адгезией (липучестью). Бобовые травы (особенно люпины, клевера) больше других выделяют сок, содержащий повышенное количество белков, жиров и сахаров, что способствует образованию наиболее прочных пленок.

Часть сока в виде крупных капель хорошо смачивает детали и затекает в щели, заполняя их. Другая часть под действием вращающихся рабочих органов комбайна дробится на мельчайшие капельки, образуя внутри комбайна своеобразные аэрозоли. Поскольку вращающиеся рабочие органы (прежде всего молотильный барабан и вентилятор) создают к тому же внутри комбайна избыточное давление, то аэрозоли вместе с воздушными потоками выдавливаются наружу и часть их проталкивается через щели, где они конденсируются, оставляя смоченные соком поверхности. Тем самым достигается практически полная проработка клейким раствором всех сочленений.

Второй проход комбайна осуществляют для нанесения основы уплотнения, в качестве которой используют частицы соломы, причем этот проход выполняют без остановки по смежному полю колосовых с тем, чтобы не допустить преждевременного высыхания пленок сока и быстро покрыть их пылевидными и мелкими частицами соломы, в обилии образующимися при обмолоте сухих колосовых культур. Эти частицы, подхватываемые внутренними воздушными потоками комбайна, проталкиваются через щели, интенсивно налипают на смоченных соком поверхностях, концентрируясь по контуру стыков сопрягаемых деталей, т.е. в местах наибольшей концентрации сока, и плотно законопачивают их. После высыхания образуется прочное уплотнение, стойкое против вибраций и колебаний влажности и температуры воздуха. В случае, когда уплотнение окажется недостаточно полным, проходы повторяют.

Таким образом получается, что согласно изобретению комбайн самоуплотняется. При этом не требуется дефицитных материалов и сложной аппаратуры, а сам процесс в отличие от прототипа значительно упрощается, так как исключает предварительное обезжиривание и ручную работу.

Согласно 2-му варианту изобретения в качестве клейкого раствора используют молочную сыворотку, также содержащую белки, жиры и сахара. В этом варианте сначала через комбайн пропускают и промолачивают солому, обильно смоченную молочной сывороткой, и получают липкие пленки, а затем пропускают и промолачивают сухую солому колосовых культур и образуют основу уплотнения. При этом процесс залипания щелей протекает в комбайне точно так, как и в первом варианте.

Согласно 3-му варианту изобретения в качестве клейкого раствора используют слабый 1,5-3,0% водный раствор извести (так называемое известковое молоко). Раствор наносят по уплотняемым стыкам изнутри комбайна с помощью штангового распылителя (которым пользуются маляры при побелке стен и потолков). Затем свеженанесенный раствор покрывают пылевидными и мелкими частицами, пропуская через комбайн и промолачивая сухую солому колосовых. Известь сама по себе является вяжущим веществом и может достаточно прочно удерживать инородные тела (наполнители). Однако высохшая известковая пленка хрупка и под воздействием вибраций растрескивается и обрушивается. Когда же в известковый раствор проникают частицы соломы, то последние образуют не только основу уплотнения за счет налипания, но и снабжают раствор белками, жирами и сахарами, которые высвобождаются из частиц соломы в результате химических процессов, происходящих под действием извести. Белки и жиры придают известковым пленкам пластичность, а сахара повышают липкость. Процесс высвобождения органических веществ и залипания протекает тем быстрее, чем мельче частицы. Соломенной пыли в комбайне для этого образуется вполне достаточно. После высыхания смеси известкового раствора и частиц соломы образуется уплотнение, не уступающее выполненным по первому и второму вариантам.

Возможны подварианты, когда молочную сыворотку наносят с помощью штангового распылителя, или когда замоченную в известковом растворе солому пропускают через комбайн. Возможен также подвариант, когда известковый раствор той же концентрации приготавливают на молочной сыворотке. При этом нейтрализуется молочная кислота (как фактор коррозии) и повышается липкость известковой пленки за счет белков, жиров и сахаров молочной сыворотки. Это расширяет рамки применяемости способов.

После высыхания уплотнений, выполненных по вариантам 1, 2 и 3, проводят очистку технологических поверхностей рабочих органов комбайна от случайно налипших частиц и проверяют качество полученных уплотнений.

Объединение трех технических решений в одну заявку связано с тем, что три данных варианта способа решают одну и ту же задачу обеспечивают наиболее полное уплотнение щелей в комбайне просто и надежно, а решения достигаются принципиально одним и тем же путем нанесением растворов, содержащих белки, жиры и сахара, которые усиливают и ускоряют залипание щелей с образованием основы уплотнения за счет налипания на пленки этих растворов пылевидных и мелких частиц соломы, образующихся при молотьбе сухих стеблей колосовых культур. Способы являются равноценными для решения поставленной задачи. Их делают таковыми схожие свойства веществ, применяемых для создания уплотнений, и в то же время способы различны, поскольку они базируются на разных процессах извлечения, приготовления и нанесения растворов, содержащих липкие компоненты.

Предлагаемые технические решения отличаются от прототипа тем, что в качестве липкого компонента используют белки, жиры и сахара, содержащиеся либо в соке бобовых трав, либо в молочной сыворотке, либо в смеси известкового раствора с частицами соломы, а в качестве основы уплотнений применяют пылевидные и мелкие частицы соломы сухих колосовых культур, причем при создании уплотнений используют возможности самого комбайна для извлечения и нанесения и сока, и сыворотки, и извести, и частиц соломы. Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии предлагаемых технических решений критерию "новизна".

Признаки, отличающие предлагаемые технические решения от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники и, следовательно, обеспечивают предлагаемым решениям соответствие критерию "существенные отличия".

Осуществление предлагаемых способов проводили на комбайнах СК-5 "Нива". Комбайны дополнительно оснастили комплектами герметизации и подготовили для работы прямым комбайнированием. Установили наименьшие молотильные зазоры (- мм на выходе), жалюзи решет очистки полностью открыли, частоту вращения молотильного барабана и вентилятора повысили до максимально возможной (1240 и 730 мин^-1 соответственно).

Уплотнение щелей по 1-му варианту осуществляли следующим образом. Первый проход комбайна длиной 250-300 м выполняли по цветущему полю желтого кормового люпина на низком (5-10 см) срезе со скоростью 1,0-1,2 км/ч (1-я пониженная передача). При этом через комбайн пропускали и промолачивали до 3,2 кг/с сочной зеленой массы. Выделившийся в виде капель и аэрозолей сок за время прохода хорошо смачивая поверхности и заполняя стыки и щели, образовав липкие пленки (их наличие в требуемых местах определяли визуально). Второй проход комбайна в том же режиме осуществляли без остановки по смежному полю созревшей озимой ржи. Растительная пыль и мелкие частицы соломы интенсивно налипали на смоченные соком поверхности, плотно законопачивая щели. Затем комбайн останавливали и выдерживали не менее 4-х ч до полного высыхания сока. После этого очищали технологические поверхности подбарабанья, скатной доски, соломотряса и решет от излишне налипших частиц и проверяли качество полученных уплотнений.

Уплотнение щелей по 2-му варианту осуществляли следующим образом. В отсеке силосной траншеи с помощью погрузчика-экскаватора ПЭ-0,8Б, оборудованного когтевым захватом, послойно укладывали и обильно (из расчета 100-110 л на 100 кг) поливали молочной сывороткой измельченную фуражиром ФН-1,4 ржаную солому. Спустя 20-30 мин, необходимых для заполнения сывороткой капилляров и трубок соломин, тем же погрузчиком-экскаватором смоченную солому загружали в кормораздатчик КТУ-10 и подавали в комбайн. Всего на проработку одного комбайна уходило не менее 500 кг такой соломы. Под действием рабочих органов комбайна сыворотка в виде капель и аэрозолей высвобождалась из соломин и смачивала поверхности и стыки, заполняя щели. Затем через комбайн с помощью тех же машин подавали и промолачивали сухую солому (не менее 1000 кг. Соломенная пыль и ее мелкие частицы интенсивно налипали на смоченные сывороткой поверхности, плотно законопачивая щели. После этого комбайн останавливали и выдерживали не менее 4-х ч до полного высыхания сыворотки. Затем очищали технологические поверхности подбарабанья, скатной доски, соломотряса и решет от излишне налипших частиц и проверяли качество полученных уплотнений.

Уплотнение щелей по 3-му варианту осуществляли следующим образом. Приготовленный и процеженный известковый раствор (3 кг негашеной извести на 100 л воды) наносили штанговым распылителем изнутри комбайна в местах возможного просыпания семян, обильно смачивая стыки и поверхности щелей до появления визуально просматриваемых потеков раствора. Всего для обработки одного комбайна расходовали 100-120 л раствора. Затем с помощью кормораздатчика КТУ-10 подавали в комбайн и промолачивали не менее 1000 кг сухой ржаной соломы. Соломенная пыль и ее мелкие частицы интенсивно налипали и проникали в свежий раствор. Под действием извести в растворе происходила скоротечная (3-5 мин) химическая реакция высвобождения из пылевидных частиц соломы белков, жиров и сахаров, цементирующих уплотнение. После проработки указанного количества сухой соломы комбайн останавливали и выдерживали не менее 4-х час до полного высыхания раствора. Затем очищали технологические поверхности рабочих органов комбайна от излишне налипших частиц и проверяли качество полученных уплотнений.

Качество выполненных уплотнений проверяли согласно известным рекомендациям. Комбайны ставили на ровную асфальтовую площадку, регулировали рабочие органы на режим обмолота сухих колосовых, и на жатку с помощью кормораздатчика КТУ-10 равномерно подавали солому с семенами рапса из расчета 1 кг семян на 1,5 кг сухой соломы. Через комбайн в течение 35-40 с пропускали не менее 200 кг такой смеси (120 кг соломы и 80 кг семян). В качестве критерия оценки принимали количество (в кг) просыпавшихся на асфальт семян, а по сосредоточению их определяли места возможных неплотностей. Результаты проверки уплотнений, выполненных по вариантам 1, 2 и 3, приведены в таблице.

Проверкой установлено, что предлагаемый способ позволяет снизить потери семян рапса через неплотности и щели в зерноуборочном комбайне больше, чем на порядок, а его варианты по эффективности практически одинаковы. Тем не менее наилучшие уплотнения получаются при первом варианте. Это объясняется по-видимому, более интенсивной проработкой щелей растительным соком, измельченными частями растений и соломы, достигаемой относительно равномерной подачей массы в комбайн.

В процессе рядовой работы уплотнения улучшаются, так как все больше и больше пыли и мелких частиц соломы задерживается в уплотняемых щелях.

Способ доступен, прост, экологически чистый, исключает кропотливый ручной труд, обеспечивает существенное снижение потерь семян.

Формула изобретения

1. СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ ЩЕЛЕЙ В ЗЕРНОУБОРОЧНОМ КОМБАЙНЕ, включающий нанесение на стыки между деталями герметизирующего вещества, отличающийся тем, что герметизирующее вещество образуют непосредственно в стыках путем последовательного промолачивания комбайном сначала носителя клейкого раствора, а затем соломы, при это после промолачивания последней осуществляют высушивание герметизирующего вещества.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве клейкого раствора используют сок промолачиваемой комбайном зеленой массы бобовых трав.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве клейкого раствора используют молочную сыворотку, которой предварительно смачивают промолачиваемую комбайном зеленую массу бобовых трав.

4. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что промолачиваемую комбайном зеленую массу бобовых трав смачивают 1,5 - 3,0%-ным водным раствором извести.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что солому смачивают молочной сывороткой.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что солому смачивают 1,5 - 3,0%-ным водным раствором извести.

РИСУНКИ

Рисунок 1