Соломорезка и оснащенная такой соломорезкой уборочная машина
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в комбайнах, осуществляющих измельчение стеблевой части урожая. Зерноуборочный комбайн содержит расположенную за осевым сепаратором соломорезку и расположенный за соломорезкой разбрасыватель. Соломорезка содержит, по меньшей мере, один приводимый во вращение ротор с ножами и окружающий их корпус. Корпус содержит по направлению вдоль оси вращения ротора первую концевую область, среднюю область и вторую концевую область. Вращающиеся ножи ротора в средней области описывают окружность большего радиуса, чем в концевых областях. На корпусе установлены ножи, выполненные с возможностью их перестановки между положениями с различным расстоянием до ротора. Соломорезка комбайна обеспечивает получение равномерного потока измельченного материала. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.
Область техники
Изобретение относится к соломорезке и оснащенной такой соломорезкой уборочной машине, в особенности такой как зерноуборочный комбайн.
Уровень техники
Зерноуборочные комбайны с соломорезкой для измельчения обмолоченной соломы перед ее разбрасыванием на поле известны, например, из патентных документов ФРГ №10063554 А1 и ЕР 1642490 А1. Эти известные зерноуборочные комбайны оснащены решетным соломотрясом, на котором мелкие фракции убранной массы отделяются от соломы перед тем, как подлежащая измельчению солома проходит через заднюю кромку соломотряса и подается в соломорезку. Эта кромка проходит вдоль значительной части ширины комбайна. Обычно подача соломы к соломорезке осуществляется неравномерно по всей ширине кромки и колеблется в широких пределах непредсказуемым образом. Когда комбайн работает на поперечном уклоне, солома на соломотрясе имеет тенденцию скапливаться на нижней по уклону стороне. В соломорезке со спаренными ножевыми барабанами, вращающимися вокруг вертикальной оси, как это представлено в патентном документе ФРГ №10063554 А1, такое неравномерное распределение соломы на входе в соломорезку оказывает лишь небольшое влияние на распределение и скорость потока измельченной соломы на ее выходе. Соломорезка с ножевым ротором, вращающимся вокруг горизонтальной оси, такая как известная из патентного документа ЕР 1642490 А1, имеет преимущества по простоте конструкции и компактности. Однако при ее работе возникает проблема в том, что неравномерная по ширине входа соломорезки подача соломы приводит к соответствующему неравномерному распределению измельченного материала на ее выходе и в конечном счете к неравномерному распределению измельченного материала на поле.
Раскрытие изобретения
Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в усовершенствовании соломорезки с вращающимся вокруг горизонтальной оси ротором таким образом, что достигается получение более равномерного потока измельченного материала.
В соответствии с изобретением решение задачи достигается за счет того, что в соломорезке, содержащей, по меньшей мере, один приводимый во вращение и несущий ножи ротор и корпус, окружающий ротор и ножи, причем корпус содержит по направлению вдоль оси вращения ротора первую концевую область, среднюю область и вторую концевую область, вращающиеся ножи в средней области описывают окружность большего радиуса, чем в концевых областях. Такое выполнение приводит к тому, что измельчаемая масса стремится собираться в средней области независимо от того, где она входит в корпус.
Благодаря тому, что измельчаемая масса концентрируется в средней области соломорезки, обеспечивается выравнивание неравномерного распределения соломы на входе в соломорезку. Другими словами, поперечное сечение выходящего из соломорезки потока измельченной массы лишь в небольшой степени зависит от распределения соломы на входе. Такой поток материала легче равномерно распределять на поле, чем поток произвольного поперечного сечения или поток поперечного сечения, изменяющегося в зависимости от наклона обрабатываемого косогора.
В предпочтительном примере выполнения на окружной поверхности корпуса предусмотрены впускное отверстие для подачи подлежащего измельчению материала, проходящее в осевом направлении ротора, и выпускное отверстие для выдачи измельченного материала.
Корпус, по меньшей мере, на части своего периметра выполнен с большим радиусом в средней области, чем в концевых областях. Такое выполнение способствует тому, что измельченный материал, прижимаемый к корпусу центробежной силой, стремится к средней области.
Предпочтительно радиус корпуса в упомянутой части его периметра непрерывно увеличивается от концевых областей к средней области.
Корпус, по меньшей мере, на упомянутой части своего периметра может быть выполнен в особенности бочкообразным или в форме двойного усеченного конуса в продольном осевом сечении.
Для того чтобы, несмотря на различные радиусы описываемых ножами окружностей, можно было использовать одинаковые ножи в концевых областях и в средней области, может быть предусмотрено, что ротор в средней области выполнен с большим диаметром, чем в концевых областях, то есть толщина свободного пространства между ротором и корпусом по существу остается одинаковой в средней области и в концевых областях.
Для того, чтобы в процессе измельчения можно было вместить измельчаемый материал, стремящийся в среднюю область, может быть целесообразно решение, при котором свободное пространство между ротором и корпусом в средней области больше, чем в концевых областях. В этом случае предпочтительно, чтобы ножи в средней области были выполнены длиннее, чем в концевых областях.
Предпочтительно установленные на корпусе ножи выполнены с возможностью перестановки между положениями с различным расстоянием до ротора.
Предметом изобретения является также самоходная уборочная машина, содержащая средства для разделения потока убранной массы на два частичных потока, оснащенная описанной выше соломорезкой для измельчения материала одного из частичных потоков.
Краткий перечень чертежей
Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будут подробно описаны примеры осуществления изобретения, его другие особенности и преимущества.
На чертежах:
фиг.1 схематично изображает зерноуборочный комбайн с соломорезкой по изобретению,
фиг.2 схематично изображает соломорезку в поперечном разрезе,
фиг.3-5 схематично изображают соломорезку в различных примерах выполнения в продольном осевом разрезе по плоскости X на фиг.2.
Осуществление изобретения
Схематично представленный на фиг.1 зерноуборочный комбайн 1 содержит в качестве основных компонентов жатвенный аппарат 3 для срезания и приема убранной массы 9, молотильное устройство 4, очистное устройство 5, осевой сепаратор 2, зерновой бункер 6, кабину 7 водителя, а также соломорезку 8, расположенную за осевым сепаратором 2. Срезанная жатвенным аппаратом 3 убранная масса 9 поступает по наклонному транспортирующему каналу 10 к молотильному устройству 4, работающему по принципу тангенциального потока и содержащему молотильный барабан 11 и предназначенное для него подбарабанье 12. Фракции убранной массы, отделенные на подбарабанье 12, направляются по подающему поддону 13 к очистному устройству 5, которое в данном примере выполнения содержит вентилятор 14, верхнее решето 15 и нижнее решето 16. Смесь зерна с соломой, сходящая с подбарабанья 12 в тангенциальном направлении, подается к осевому сепаратору. Вращающийся отклоняющий барабан 17, расположенный параллельно молотильному барабану 11, способствует процессу подачи смеси. Осевой сепаратор 2 ориентирован в продольном направлении зерноуборочного комбайна 1 и состоит в основном из неподвижного цилиндрического корпуса 18, который расположен наклонно с подъемом по направлению FR транспортирования, и не показанного приводного вращающегося ротора, установленного в этом корпусе. Корпус 18 содержит в своей нижней области сепарирующие решетки 20 и имеет закрытую верхнюю область с внутренними направляющими устройствами, которые способствуют транспортированию убранной массы. Окружная область ротора снабжена зубцами или планками для интенсификации процесса сепарации. На сепарирующих решетках 20 отделяются зерна, содержащиеся в смеси убранной массы, а также соломенная труха и полова. Они поступают по расположенному под ними обратному поддону 11 к очистному устройству 5. Очищенное в нем зерно транспортируется горизонтальным транспортирующим шнеком 23 и элеватором 24 в зерновой бункер 6.
Солома транспортируется в осевом сепараторе 2 к его задней кромке 25. По сравнению с упомянутым выше соломотрясом осевой сепаратор имеет то преимущество, что распределение соломы по окружности осевого сепаратора по существу не зависит от движения зерноуборочного комбайна по ровной поверхности или по поверхности с поперечным уклоном. Цилиндрическая форма осевого сепаратора и вытекающая из этого по существу полукруглая линия кромки 25 имеют следствием то, то поток соломы на единицу ширины (измеренной в горизонтальном направлении) имеет большую плотность у концов кромки, чем в середине.
От задней кромки 25 солома падает в бункер 26, на дне которого расположена соломорезка 8. Вследствие тенденции соломин зацепляться друг за друга солома не сыплется непрерывно по времени и по участкам всей кромки 25, а происходит случайное распределение плотного потока и слабого потока соломы по времени и по месту вдоль кромки 25.
Соломорезка 8 содержит ротор 28, вращающийся вокруг оси, ориентированной поперечно направлению движения зерноуборочного комбайна, и корпус 29. Как показано на фиг.2, корпус 29, по меньшей мере, частично охватывает по окружности окружную поверхность ротора. Загрузочное отверстие 30 соломорезки проходит по существу по всей длине ротора 28. В зависимости от того, в каком месте кромки 25 и с каким импульсом поперечно направлению движения сходит солома, она может попадать в среднюю область 35 или концевые осевые области 34, 36 (см. фиг.3-5) ротора 28. При этом вследствие цилиндрической формы осевого сепаратора вероятность падения соломы в концевые осевые области выше вероятности ее попадания в среднюю область.
В соломорезке 8 солома измельчается вращающимися ножами 32 ротора. При этом воздействию ножей 32 могут способствовать ножи 33, установленные с возможностью перестановки на корпусе 29. В данном примере выполнения ножи 33 показаны в положении входа в промежуточные пространства между ножами 32 ротора. Ножи 33 могут быть выведены из этого положения поворотом вокруг вала 39 в положение за пределами корпуса 29. Это может производиться для снижения мощности, необходимой для привода соломорезки в том случае, когда ножи 32 могут одни обеспечить достаточное измельчение. За счет того, что ножи 32 вращаются с увеличением круговой траектории к середине соломорезки, они передают на солому направленное к середине усилие, так что при проходе через соломорезку солома стремится к средней области 35.
Поскольку ротор 28 приводится с высоким числом оборотов, обычно в несколько тысяч оборотов в минуту, солома подвергается в соломорезке воздействию значительной центробежной силы. В продольном разрезе по оси корпус 29 имеет такую форму, что эта центробежная сила также способствует продвижению соломы от концевых областей 34, 36 в среднюю область 35 соломорезки 8. Другими словами, хотя подача соломы к соломорезке распределена неравномерно случайным образом и концентрируется в концевых областях, на выпускном отверстии 31 соломорезки достигается более равномерный по месту и времени и более плотный к середине поток измельченной массы.
Корпус 29 в первом примере выполнения показан на фиг.3 в продольном осевом разрезе по плоскости X на фиг.2. По чертежу понятно, что корпус 29 выполнен составленным по существу из двух частей в форме усеченных конусов, сплавленных друг с другом своими большими основаниями.
Ротор 28 имеет цилиндрическое основное тело 37, на котором шарнирно укреплены ножи 32. За счет вращения ротора 28 и создаваемой при этом центробежной силы ножи 32 занимают рабочее положение с направлением радиально наружу. Однако шарнирная навеска создает возможность отклонения ножей 32, когда измельчаемая масса между ними и неподвижными ножами 33, например, из-за находящихся в ней посторонних тел слишком тверда или слишком плотна для резки.
Длина ножей 32, 33 различна в соответствии с их положением вдоль оси соломорезки 8. Длина подобрана такой, что вершины всех вращающихся ножей 32 находятся на одинаковом расстоянии от корпуса 29 или вершины всех неподвижных ножей 33 находятся на одинаковом расстоянии от основного тела 37 ротора 28. Валы 39 для управления перестановкой ножей 33 проходят параллельно наружной стороне корпуса 29 вдоль половины его ширины.
Как показано на фиг.1, к выходу соломорезки 8 подсоединен разбрасыватель 38, который разбрасывает измельченную массу по ширине полосы, соответствующей ширине полосы, обработанной жатвенным аппаратом 3. Разбрасыватель может быть выполнен, например, в виде радиального разбрасывателя, в котором измельченная масса подается на вращающийся диск и разбрасывается с него во все стороны центробежной силой.
На фиг.4 соломорезка показана в другом примере выполнения на виде в том же разрезе, что и на фиг.3. Здесь корпус имеет форму бочки или эллипсоида как тела вращения. Эта форма приводит к тому, что тенденция измельчаемой массы к продвижению к середине корпуса наиболее сильна у концов корпуса и последовательно слабеет к его середине. Таким образом, измельчаемая масса может быть эффективно сконцентрирована в середине корпуса без риска ее чрезмерного уплотнения в середине.
В этом примере выполнения ножи 33 укреплены на валах 39, которые проходят вдоль всей ширины корпуса. Все ножи 33 имеют одинаковую длину, однако та часть длины, которая находится внутри корпуса, последовательно увеличивается от концов к середине корпуса.
На фиг.5 соломорезка показана в следующем примере выполнения на виде в том же разрезе, что и на фиг.3. Здесь корпус 29 выполнен по наружной форме таким же, как в примере по фиг.3. Однако основное тело 37 ротора 28 выполнено не цилиндрическим, а имеет форму двойного конуса, как и сам корпус 29, так что толщина свободного пространства между основным телом 37 и корпусом 29 по существу одинакова по всей ширине соломорезки. В этом примере выполнения ножи 32 или 33 могут быть одинаковыми, и в особенности иметь одинаковую длину независимо от их положения вдоль оси.
Соломорезка по изобретению описана здесь применительно к зерноуборочному комбайну с осевым сепаратором. Само собой разумеется, что она может использоваться также в любом другом комбайне, таком как описанный обычный зерноуборочный комбайн с решетным или клавишным соломотрясом вместо осевого сепаратора. При этом соломорезка по изобретению может таким же образом компенсировать поперечный наклон клавишного соломотряса при работе комбайна на косогоре и соответствующее смещение потока соломы, передаваемого на соломорезку.
1. Зерноуборочный комбайн, содержащий соломорезку, расположенную за осевым сепаратором и содержащую, по меньшей мере, один приводимый во вращение и несущий ножи (32) ротор (28) и корпус (29), окружающий ротор (28) и ножи (32), причем корпус (29) содержит по направлению вдоль оси вращения ротора (28) первую концевую область (34), среднюю область (35) и вторую концевую область (36), а также расположенный за соломорезкой разбрасыватель, отличающийся тем, что вращающиеся ножи (32) в средней области (35) описывают окружность большего радиуса, чем в концевых областях (34, 36), причем на корпусе (29) установлены ножи (33), выполненные с возможностью перестановки между положениями с различным расстоянием до ротора (28).
2. 3ерноуборочный комбайн по п.1, отличающийся тем, что корпус (29) на своей окружной поверхности снабжен впускным отверстием (30) для подачи подлежащего измельчению материала, проходящим в осевом направлении ротора, и выпускным отверстием (31) для выдачи измельченного материала.
3. Зерноуборочный комбайн по п.1 или 2, отличающийся тем, что корпус (29), по меньшей мере, на части своего периметра выполнен с большим радиусом в средней области (35), чем в концевых областях (34, 36).
4. Зерноуборочный комбайн по п.3, отличающийся тем, что корпус (29), по меньшей мере, на упомянутой части своего периметра выполнен бочкообразным в продольном осевом сечении.
5. Зерноуборочный комбайн по п.3, отличающийся тем, что корпус (29), по меньшей мере, на упомянутой части своего периметра выполнен в форме двойного усеченного конуса в продольном осевом сечении.
6. Зерноуборочный комбайн по любому из пп.1, 2, 4, 5, отличающийся тем, что ротор (28) в средней области (35) выполнен с большим диаметром, чем в концевых областях.
7. 3ерноуборочный комбайн по любому из пп.1, 2, 4, 5, отличающийся тем, что свободное пространство между ротором (28) и корпусом (29) в средней области (35) и в концевых областях (34, 36) имеет, по существу, одинаковую ширину.
8. 3ерноуборочный комбайн по любому из пп.1, 2, 4, 5, отличающийся тем, что ножи (32) в средней области (35) выполнены длиннее, чем в концевых областях (34, 36).
