Молотильный барабан
Владельцы патента RU 2774848:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" (RU)
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Предложен молотильный барабан, выполненный по форме усеченного конуса, содержащий планетарные вальцы с расположенными на их поверхности диаметрально противоположными бичами и в межвальцовом пространстве эластичные элементы. Бичи расположены на поверхности планетарных вальцов несимметрично относительно оси вращения, скошенной стороной вперед по направлению вращения на угол 3-5 градусов. Барабан и планетарные вальцы установлены с возможностью совпадения направления их вращений. Эластичные элементы выполнены петлеобразными из прорезиненного материала с коэффициентом динамического трения 0,31-0,36. Изобретение обеспечивает снижение повреждения зерна. 4 ил.
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к молотильным барабанам зерноуборочных машин и молотильным устройствам для обмолота зернобобовых и сельскохозяйственных культур.
Известен молотильный барабан, содержащий бичи и установленные между ними эластичные элементы [1].
Недостатком известного молотильного барабана является то, что при обмолоте жесткостебельных культур, требующих увеличения скорости вращения барабана, резко снижается износостойкость и, как следствие, долговечность работы эластичного элемента и повышенное травмирование зерна при его выделении.
Известно молотильно-сепарирующее устройство, содержащее конический барабан, установленные по окружности вальцы, подающий и ворохоот-водящий шнеки с приводами вращения, решетчатый корпус, рабочая поверхность которой соответствует конической форме барабана и охватывающей его по всей окружности и связана с приводом колебательного движения, на вальцах закреплены диаметрально-противоположно бичи, которые имеют одностороннюю направленность рифов [2].
Недостатком указанного молотильного барабана является преобладание в зоне обмолота ударного воздействия бичей перед обеспечением перетирающей способности растительной массы, что приводит к недомолоту и травмированию зерна.
Техническим результатом изобретения является снижение повреждения зерна и повышение долговечности работы эластичных элементов.
Технический результат достигается тем, что в молотильном барабане, выполненном по форме усеченного конуса, содержащем планетарные вальцы с расположенными на их поверхности диаметрально-противоположно бичами и в межвальцовом пространстве эластичные элементы, согласно изобретению, бичи расположены на поверхности планетарных вальцов несимметрично относительно оси вращения, скошенной стороной вперед по направлению вращения на угол 3…5 градусов, при этом барабан и планетарные вальцы установлены с возможностью совпадения направления их вращений, а эластичные элементы выполнены петлеобразными из прорезиненного материала, с коэффициентом динамического трения 0,31…0,36.
Новизна заявляемого технического решения обусловлена тем, что за счет конструктивных особенностей достигается рациональное сочетание ударного воздействия бичей вальцов в зоне обмолота и перетирающей способности эластичных элементов в межвальцовом пространстве.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен молотильный барабан (вид сбоку); на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1 - сечение планетарного вальца; на фиг. 4 - секция из эластичных элементов.
Молотильный барабан, выполнен по форме усеченного конуса и содержит опорно-приводной вал 1 с жестко закрепленными на нем дисками-водилами 2 и 3, образующими корпус со шнеком-питателем 4, между дисками на подшипниках качения установлены планетарные вальцы 5 по крайней мере в количестве не менее трех, в межвальцовом пространстве в направляющих стержнях 6, закреплены секции эластичных элементов 7, которые выполнены из прорезиненного материала, с коэффициентом динамического трения 0,31…0,36 для обеспечения условий процесса. Барабан и планетарные вальцы 5 установлены с возможностью совпадения направления их вращений, за счет цевочного планетарного привода 8 планетарных вальцов 5.
За счет опорно-приводного вал 1 в передней части имеет привод от клиноременного вариатора (не показан) и в задней части - цевочный планетарный привод 8 от опорного вала на вальцы, закрепляемый на валу жестко. На поверхности планетарных вальцов 5 трубчатого сечения основания 9 (фиг. 3) диаметрально-противоположно закреплены серийные бичи 10 и 11 с односторонней направленностью рифов (профиль бичевой ребристый левый), причем для обеспечения захватывающей способности обмолачиваемых растений, бичи расположены на поверхности вальцов несимметрично относительно оси вращения скошенной стороной вперед по направлению вращения на угол 3…5 градусов.
Секция из набора эластичных элементов (фиг. 4) включает в себя направляющие стержни 6, на одном из которых закреплены петлеобразные эластичные элементы 7 из прорезиненного материала. Привод обеспечивает бесступенчатое изменение линейной скорости бича Ve. в зоне обмолота, т.е. осуществление дифференцированного выделения зерна из растений. Переменное значение скорости обмолота по длине барабана, определяется зависимостью:
где ρ2 - расстояние между центром планетарного вальца и мгновенным центром его вращения в обращенном движении, мм;
r2 - радиус окружности вальца по высоте рифов бича, мм;
х - координата точки поступления обмолачиваемой массы при ее перемещении вдоль барабана;
μ - угол наклона образующей конуса к оси вращения барабана, град.;
ωp2 - угловая скорость планетарных вальцов в обращенном движении, рад/с.
Угловая скорость планетарных вальцов в обращенном движении определяется выражением:
где ωб и ωв - соответственно угловые скорости барабана и планетарных вальцов, рад/с.
Перетирание растительной массы и ее перемещение осуществляется при верхнем положении петель эластичных элементов, если их радиус кривизны r удовлетворяет выражению:
где b - ширина петли эластичного рабочего органа, мм;
β1 - угол, образованный касательной к рабочему органу у его основания и радиусом барабана, град.;
β - угол, образованный касательной к поверхности рабочего органа у его кромки и перпендикуляром к радиусу барабана, град.
где f - коэффициент трения растительной массы по эластичному рабочему органу.
Молотильный барабан работает следующим образом.
При вращении барабана и его планетарных вальцов 5 в зоне обмолота имеет место скользящее воздействие бичей 10, 11 на растительную массу, за счет их расположения на поверхности вальцов несимметрично относительно оси вращения скошенной стороной вперед по направлению вращения на угол 3…5 градусов. Такой угол скошенности бичей 10 и 11 обеспечивает контакт и направленное перемещение растительной массы в зоне обмолота, исключая прямой удар и повреждение зерна. В процессе обмолота растительная масса дополнительно испытывает трение с перемещением под воздействием эластичных элементов 7, за счет того, что они выполнены из прорезиненного материала с коэффициентом динамического трения 0,31…0,36, что позволяет значительно снизить травмирование зерна, сократить потери от недомолота и повысить надежность и долговечность работы эластичных элементов.
Источники информации
1. Патент Украины на корисну модель №18457 «Молотильно-сепарувальний пристрiй», по заявке № 200604463, кл A01F 12/18, бюл. №11 15.11.2006.
2. Авторское свидетельство СССР SU 1011075A по заявке 3362269/30-15, кл А01Р 12/20, бюл. №14 15.04.1983.
Молотильный барабан, выполненный по форме усеченного конуса, содержащий планетарные вальцы с расположенными на их поверхности диаметрально противоположными бичами и в межвальцовом пространстве эластичные элементы, отличающийся тем, что бичи расположены на поверхности планетарных вальцов несимметрично относительно оси вращения, скошенной стороной вперед по направлению вращения на угол 3-5 градусов, при этом барабан и планетарные вальцы установлены с возможностью совпадения направления их вращений, а эластичные элементы выполнены петлеобразными из прорезиненного материала с коэффициентом динамического трения 0,31-0,36.
