Полевой измельчитель
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Полевой измельчитель включает последовательно расположенные приемные органы, измельчительное устройство, дробильное устройство и разгрузочную трубу. Дробильное устройство состоит из системы приводимых во вращение дробильных вальцов. Дробильные вальцы образуют, по меньшей мере, два проходных просвета. Величина зазора, по меньшей мере, двух проходных просветов является регулируемой таким образом, что величина зазора проходного просвета во входной области больше величины последующего по направлению потока убранной массы зазора проходного просвета. 14 з.п. ф-лы, 3 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к полевому измельчителю в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения, приемные органы которого подают убранную массу к измельчительному устройству, причем за измельчительным устройством расположено дробильное устройство, содержащее, по меньшей мере, два проходных просвета.
Уровень техники
Из патентного документа ФРГ №19549504 известен полевой измельчитель, за измельчительным устройством которого расположено дробильное устройство, содержащее три вальца дополнительного измельчения или дробления. Вальцы дополнительного дробления расположены по отношению друг к другу таким образом, что между их окружными поверхностями образованы, по меньшей мере, два проходных просвета, через которые направляется убранная масса, измельченная измельчительным устройством. Для того чтобы устройство дополнительного дробления обеспечивало интенсивное дополнительное дробление, все вальцы дополнительного дробления имеют разные окружные скорости вращения, так что в результате относительного движения вальцов в соответствующем проходном просвете создается эффект трения, передаваемый на убранную массу. Окружные скорости вращения вальцов дополнительного дробления скоординированы таким образом, что нижний валец приводится с самой низкой окружной скоростью, расположенный на выходной стороне валец вращается с наивысшей окружной скоростью, а валец, расположенный на входе дробильного устройства, имеет окружную скорость вращения, промежуточную между окружными скоростями вращения остальных вальцов. За счет последовательного повышения окружной скорости верхних вальцов такая конструкция имеет преимущество в постепенном повышении эффекта дробления. Однако поскольку в такой конструкции величина зазора проходных просветов остается всегда постоянной, создается проблема в том, что при высоких расходах потока убранной массы на первом проходном просвете может создаваться затор, так как количество транспортируемой убранной массы ограничивается постоянным проходным просветом. Кроме того, при высоких расходах потока убранной массы происходит резкое повышение энергопотребления на дробление и нагрузок на рабочие органы дробления.
Для выполнения проходного просвета изменяемым в зависимости от потока убранной массы из патентного документа ФРГ №19532290 известно решение, в котором дробильные вальцы установлены с возможностью отклонения поворотом против действия аккумулятора энергии, такого как пакет пружин сжатия. В зависимости от воздействия потока убранной массы дробильные вальцы отклоняются поворотом против действия аккумулятора энергии самим потоком убранной массы, так что создается более широкий проходной просвет. При таком решении изменение проходного просвета зависит исключительно от соотношения действующих на дробильные вальцы сил от потока убранной массы и от противодействия аккумулятора энергии, так что возможность воздействия на убранную массу с целенаправленным эффектом дробления весьма ограничена.
Раскрытие изобретения
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в устранении недостатков известных решений уровня техники и создании дробильного устройства, которое обеспечивает целенаправленное воздействие эффекта дробления при умеренном энергопотреблении и умеренных нагрузках на дробильное устройство.
В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет отличительных признаков по пункту 1 формулы изобретения.
За счет того, что величина зазора, по меньшей мере, двух проходных просветов является регулируемой таким образом, что величина зазора проходного просвета во входной области дробильного устройства больше величины зазора проходного просвета, находящегося за ним по направлению потока убранной массы, обеспечивается целенаправленное воздействие эффекта дробления при умеренном энергопотреблении и умеренных нагрузках на дробильное устройство.
В предпочтительном примере осуществления соответствующие величины зазоров являются изменяемыми ступенчато или бесступенчато, что дает возможность гибкого регулирования процесса дробления потока убранной массы.
В предпочтительном решении по развитию изобретения величины зазоров предшествующего и последующего проходных просветов являются регулируемыми в жестком соотношении. Это дает возможность перемещать дробильные вальцы в различные положения совместно с помощью одного единственного механизма поворота или линейного перемещения.
Особенно эффективное дробление убранной массы с оптимальной адаптацией к ее специфическим данным достигается за счет того, что величины зазоров проходных просветов являются регулируемыми в зависимости от параметров убранной массы и/или степени дробления убранной массы. В этом отношении особенно выгодно, когда параметр убранной массы представляет вид и/или влажность убранной массы, а степень дробления представляет желаемую длину отрезков и/или крупность частиц потока убранной массы.
В предпочтительном примере развития изобретения эффективное в энергетическом аспекте транспортирование и поворот потока убранной массы достигается в том случае, когда дробильное устройство встроено в разгрузочную трубу по направлению потока убранной массы между измельчительным устройством и метателем, а дробильные вальцы расположены по отношению друг к другу таким образом, что передний проходной просвет по направлению потока убранной массы расположен на входе потока убранной массы в дробильное устройство, а последующий проходной просвет расположен таким образом, что выходящий из дробильного устройства поток убранной массы передается в направлении входного зазора метателя.
Конструктивно простое и эффективное в работе дробильное устройство достигается в том случае, когда дробильное устройство выполнено в виде трехвальцовой дробилки, при этом один дробильный валец расположен под потоком убранной массы, транспортируемым через проходные просветы, а два других дробильных вальца расположены над этим потоком.
В предпочтительном примере выполнения трехвальцовой дробилки расположенный под потоком убранной массы дробильный валец выполнен большим по диаметру, а расположенные над потоком убранной массы дробильные вальцы выполнены равными, но меньшими по диаметру. За счет этого достигается приемлемый компромисс между интенсивностью поворота потока в дробильном устройстве и числом требуемых проходных просветов.
Дальнейшая оптимизация процесса поворота убранной массы в дробильном устройстве может достигаться в том случае, когда в предпочтительном примере выполнения дробильное устройство содержит расположенные попарно дробильные вальцы, причем между дробильными вальцами каждой пары образован проходной просвет.
Дальнейшая оптимизация процесса дробления убранной массы в аспекте энергетических затрат и нагрузок достигается в том случае, когда в предпочтительном примере выполнения дробильное устройство выполнено в виде многовальцового дробильного устройства, причем, по меньшей мере, один дробильный валец расположен под потоком убранной массы, транспортируемым через проходные просветы, а множество других дробильных вальцов расположены над этим потоком. Особенное преимущество решения состоит в том, что при таком выполнении дробильного устройства может быть организовано большое число проходных просветов, так что на каждом проходном просвете требуется более низкий, а следовательно, и менее энергоемкий эффект дробления. В этом отношении выгодно также, когда, по меньшей мере, один расположенный под потоком убранной массы дробильный валец и множество расположенных над потоком убранной массы других дробильных вальцов образуют между собой проходные просветы, причем эти проходные просветы имеют величину зазора, уменьшающуюся от входной области к выходной области дробильного устройства.
Высокая гибкость регулировки величин зазора различных проходных просветов достигается в предпочтительном решении по развитию изобретения в том случае, когда либо расположенные над потоком убранной массы дробильные вальцы, либо расположенные под потоком убранной массы дробильные вальцы, либо все дробильные вальцы установлены с возможностью изменения их положения.
Эффект дробления дробильного устройства может также оптимально быть настроен на условия обрабатываемой убранной массы за счет того, что изменение величины зазора проходного просвета, находящегося во входной области дробильного устройства, производится оператором с целью регулировки грубого дробления, а изменение величины зазора последующего или последующих проходных просветов производится оператором или автоматически с целью регулировки тонкого дробления в зависимости от воспринятой степени дробления. Такая настройка эффекта дробления осуществима особенно простым путем, когда степень дробления определяется с помощью устройства детектирования в разгрузочной трубе.
Дальнейшие предпочтительные примеры осуществления являются предметом защиты в зависимых пунктах.
Краткий перечень чертежей
Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будут подробно описаны примеры осуществления изобретения. На чертежах:
фиг.1 схематично изображает на виде сбоку полевой измельчитель с дробильным устройством по изобретению,
фиг.2 подробно изображает дробильное устройство,
фиг.3 изображает варианты выполнения дробильного устройства.
Осуществление изобретения
На фиг.1 показана выполненная в виде самоходного полевого измельчителя 2 рабочая сельхозмашина 1, оснащенная в своей передней части навесным аппаратом 4, который предназначен для приема убираемой массы 3 и сам по себе известен. Известным образом убранная масса 3 с помощью, по меньшей мере, одного поперечного транспортирующего органа 6 собирается в поток 7 убранной массы и передается на приемные органы 9, выполненные в виде катков 8 приема и предварительного уплотнения, которые предварительно уплотняют поток 7 убранной массы и затем передают его назад в измельчительное устройство 10. Движущиеся по кругу ножи 11 измельчительного устройства 10 во взаимодействии с неподвижной противорежущей пластиной 12 измельчают поток 7 убранной массы и затем передают его в заднюю область на дробильное устройство 13, такое как зернодробилка, которое будет подробно описано далее. Дробильное устройство 13 в своей задней области передает выходящий из нее поток 7 убранной массы на метатель 14, который повышает кинетическую энергию потока 7 настолько, что он проходит через разгрузочную трубу 15 и может выходить из нее для перегрузки на непоказанное транспортное средство.
Далее дробильное устройство 13 будет подробно описано со ссылкой на фиг.2. В представленном примере осуществления дробильное устройство 13 выполнено в виде так называемой трехвальцовой зернодробилки 16. Дробильные вальцы 17-19 дробильного устройства 13 установлены с возможностью вращения в корпусе 20 вальцов, который с помощью не показанных подробно крепежных средств 21 может быть встроен в разгрузочную трубу 15 в области между измельчительным устройством 10 и метателем 14. Дробильные вальцы 17-19 содержат один дробильный валец 19 большого диаметра D и два других дробильных вальца 17, 18 малого диаметра d. При этом дробильные вальцы 17-19 расположены в корпусе 20 вальцов таким образом, что дробильный валец 19 большого диаметра D ограничивает поток 7 снизу, а оба дробильных вальца 17, 18 малого диаметра d ограничивают его сверху. Такое относительное расположение дробильных вальцов 17-19 приводит к тому, что в соответствии с изобретением между дробильными вальцами 17-19 во входной области 22 дробильного устройства 13 образован первый проходной просвет 23, а в выходной области 24 образован, по меньшей мере, один дополнительный проходной просвет 25. Кроме того, дробильные вальцы расположены по отношению друг к другу таким образом, что величина 26 зазора проходного просвета 23 во входной области всегда превышает величину 27 зазора проходного просвета 25 в выходной области 24. Благодаря такому расположению обеспечивается в первую очередь то, что дробление потока 7 убранной массы нарастает постепенно с более умеренным расходом потребной для дробления энергии и более плавным повышением нагрузок на дробильном устройстве 13.
В предпочтительном примере осуществления изобретения предусмотрено, что относительное положение дробильных вальцов 17-19 может регулироваться. В простейшем случае это может осуществляться таким путем, что каждый из дробильных вальцов 17-19 может быть перемещен или повернут, как схематично показано стрелками 28, так что соответствующие величины 26, 27 зазоров увеличиваются или уменьшаются. В зависимости от того, предусмотрено ли линейное перемещение или поворот дробильных вальцов 17-19, они могут направляться с помощью звеньев 29 линейного перемещения или поворотных рычагов 30. В альтернативном варианте выполнения каждый из дробильных вальцов 17-19 может направляться либо поворотным рычагом 30, либо звеньями 29 линейного перемещения для обеспечения изменения величин 26, 27 зазоров проходных просветов 23, 25. При этом соответствующее линейное перемещение или поворот могут осуществляться таким образом, что дробильные вальцы 17-19 могут изменять свое положение относительно других дробильных вальцов либо ступенчато, либо бесступенчато. В простом конструктивном варианте выполнения это может осуществляться путем того, что дробильные вальцы 17-19 либо могут фиксироваться в определенных установленных положениях, либо бесступенчато перемещаться в желаемое положение и удерживаться в нем.
В качестве примера дробильные вальцы 17, 18 малого диаметра d могут быть связаны друг с другом соединительным звеном 32 с возможностью линейного перемещения или поворота, так что при изменении положения этих дробильных вальцов 17, 18 величины 26, 27 зазоров проходных просветов 23, 25 изменяются в жестком соотношении друг с другом. Поскольку для земледельца часто бывает желательно изменять степень дробления в зависимости от вида и свойств убираемой массы, дополнительно предусмотрено, что величины 26, 27 зазоров проходных просветов 23, 25 являются изменяемыми в зависимости от параметров убранной массы, таких как вид и/или влажность убранной массы, а также в зависимости от степени дробления, например, для достижения заданной длины отрезков или крупности частиц. В простом конструктивном варианте выполнения это может достигаться тем, что предусмотрены известные устройства 33 детектирования потока 7 убранной массы, которые могут воспринимать ее свойства, такие как размеры частиц и влажность. Генерируемые сигналы Z влажности массы и сигналы Y степени дробления передаются на устройство 34 обработки данных. В простейшем случае в этом устройстве заложены характеристические кривые 35, определяющие оптимальные величины 26, 27 зазоров проходных просветов 23, 25 в зависимости от содержания влаги в потоке 7 убранной массы или заданной степени дробления массы. В отношении степени дробления устройство может быть выполнено таким образом, что оператор полевого измельчителя предварительно задает степень дробления через устройство 36 ввода. В этом случае устройство 35 обработки данных путем так называемого метода сравнения заданной величины с действительной сравнивает предварительно заданную степень дробления со степенью дробления, воспринятой устройством 33 детектирования потока убранной массы за дробильным устройством 13, и в зависимости от результата сравнения автоматически вызывает соответствующую настройку величин 26, 27 зазоров проходных просветов 23, 25 без активного участия оператора полевого измельчителя в процессе настройки.
В следующем предпочтительном примере осуществления изобретения дробильное устройство 13 встроено в разгрузочную трубу 15 дополнительно таким образом, что проходной просвет 23 в его входной области 22 находится по направлению 37 движения потока 7 убранной массы непосредственно на входе потока в дробильное устройство 13, а проходной просвет 25 в выходной области 22 расположен так, что проходящий через него поток 7 убранной массы передается непосредственно в направлении входного зазора 38 метателя 14.
В описанном примере осуществления благодаря большей величине 26 зазора проходного просвета 23 во входной области 22 дробильного устройства 13 в нем производится грубое дробление потока 7 убранной массы, а меньшая величина 27 зазора последующего проходного просвета 25 приводит к тонкому дроблению. В следующем примере осуществления может быть также предусмотрено, что изменение величины 26 зазора переднего проходного просвета 23 производится оператором полевого измельчителя 2 с целью регулировки грубого дробления, а изменение величины 27 зазора последующего проходного просвета 25 с целью регулировки тонкого дробления в зависимости от воспринятой степени дробления производится оператором или автоматически.
В рамках изобретения возможен пример выполнения по фиг.3, в котором дробильное устройство 13 содержит расположенные попарно дробильные вальцы 39. В этом случае между парами дробильных вальцов 39 аналогичным образом образованы проходные просветы 23, 25 с различными величинами 26, 27 зазоров.
В рамках изобретения возможен также пример выполнения по фиг.3, в котором имеется один дробильный валец 19 большого диаметра D и насколько дробильных вальцов 40 малого диаметра d. При этом могут быть образованы несколько проходных просветов 41 с уменьшением величины 42 от входной области 22 к выходной области 24.
1. Полевой измельчитель, содержащий приемные органы, подводящие измельчаемую массу к расположенному за ними измельчительному устройству, и расположенную за измельчительным устройством разгрузочную трубу, а также дробильное устройство, состоящее из системы приводимых во вращение дробильных вальцов и расположенное между измельчительным устройством и разгрузочной трубой, причем дробильные вальцы дробильного устройства образуют, по меньшей мере, два проходных просвета, отличающийся тем, что величина (26, 27, 42) зазора, по меньшей мере, двух проходных просветов (23, 25, 41) является регулируемой таким образом, что величина (26, 42) зазора проходного просвета (23, 41) во входной области (22) дробильного устройства (13) больше величины (27, 42) зазора проходного просвета (25, 41), находящегося за ним по направлению (37) потока убранной массы.
2. Полевой измельчитель по п.1, отличающийся тем, что соответствующие величины (26, 27, 42) зазоров являются изменяемыми ступенчато или бесступенчато.
3. Полевой измельчитель по п.1, отличающийся тем, что величины (26, 27, 42) зазоров предшествующего и последующего проходных просветов (23, 25, 41) являются регулируемыми в жестком соотношении.
4. Полевой измельчитель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что величины (26, 27, 42) зазоров проходных просветов (23, 25, 41) являются регулируемыми в зависимости от параметров убранной массы и/или степени дробления потока (7) убранной массы.
5. Полевой измельчитель по п.4, отличающийся тем, что параметр убранной массы представляет вид убранной массы и/или влажность убранной массы.
6. Полевой измельчитель по п.4, отличающийся тем, что степень дробления представляет желаемую длину отрезков и/или крупность частиц убранной массы (7).
7. Полевой измельчитель по любому из пп.1-3, 5, 6, отличающийся тем, что дробильное устройство (13) встроено в разгрузочную трубу (15) по направлению (37) потока убранной массы между измельчительным устройством (10) и метателем (14), а дробильные вальцы (18, 19, 39, 40) расположены по отношению друг к другу таким образом, что передний проходной просвет (23, 41) по направлению (37) потока убранной массы расположен на входе потока (7) убранной массы в дробильное устройство (13), а последующий проходной просвет (25, 41) расположен таким образом, что выходящий из дробильного устройства (13) поток (7) убранной массы передается в направлении входного зазора (38) метателя (14).
8. Полевой измельчитель по п.7, отличающийся тем, что дробильное устройство (13) выполнено в виде трехвальцовой дробилки, при этом один дробильный валец (19) расположен под потоком (7) убранной массы, транспортируемым через проходные просветы (23, 25, 41), а два других дробильных (17, 18) вальца расположены над этим потоком.
9. Полевой измельчитель по п.8, отличающийся тем, что расположенный под потоком (7) убранной массы дробильный валец (19) выполнен большим по диаметру (D), а расположенные над потоком (7) убранной массы дробильные вальцы (17, 18) выполнены равными, но меньшими по диаметру (d).
10. Полевой измельчитель по п.7, отличающийся тем, что дробильное устройство (13) содержит расположенные попарно дробильные вальцы (39), причем между дробильными вальцами (39) каждой пары образован проходной просвет (23, 25).
11. Полевой измельчитель по п.7, отличающийся тем, что дробильное устройство (13) выполнено в виде многовальцового дробильного устройства, причем, по меньшей мере, один дробильный валец (19) расположен под потоком (7) убранной массы, транспортируемым через проходные просветы (41), а множество других дробильных вальцов (40) расположены над этим потоком.
12. Полевой измельчитель по п.11, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один расположенный под потоком (7) убранной массы дробильный валец (19) и множество расположенных над потоком (7) убранной массы других дробильных вальцов (40) образуют между собой проходные просветы (41), причем эти проходные просветы (41) имеют величину (42) зазора, уменьшающуюся от входной области (22) к выходной области (24) дробильного устройства (13).
13. Полевой измельчитель по любому из пп.1-3, 5, 6, 8-12, отличающийся тем, что либо расположенные над потоком (7) убранной массы дробильные вальцы (17, 18, 39, 40), либо расположенные под потоком (7) убранной массы дробильные вальцы (19, 39), либо все дробильные вальцы (17-19, 39, 40) установлены с возможностью изменения их положения.
14. Полевой измельчитель по любому из пп.1-3, 5, 6, 8-12, отличающийся тем, что изменение величины (26, 42) зазора проходного просвета (23, 41), находящегося во входной области (22) дробильного устройства (13), производится оператором с целью регулировки грубого дробления, а изменение величины (27, 42) зазора последующего или последующих проходных просветов (25, 41) производится оператором или автоматически с целью регулировки тонкого дробления в зависимости от воспринятой степени дробления.
15. Полевой измельчитель по п.14, отличающийся тем, что степень дробления определяется с помощью устройства (33) детектирования в разгрузочной трубе (15).
