Роторная корнеклубнеплодоуборочная машина

 

Использование: для уборки клубней картофеля и батата, корнеплодов сахарной и кормовой свеклы и др., а также для окультуривания и очистки верхнего плодоносного слоя почвы от камней и других твердых предметов. Машина содержит роторные выкапывающие-сепарирующие механизмы. Каждый механизм имеет установленные последовательно с интервалами цилиндрические секции корпуса, транспортирующий ротор с сошниками и спиральные сепараторы. Спиральные сепараторы установлены между секциями корпуса с возможностью вращения в противоположных направлениях. Смежные секции корпуса соединены между собой радиальными перемычками и поддонами, образующими корпуса редукторов привода секций ротора и подшипниковых опор. Внутри корпусов редукторов размещен приводной вал с шестернями. 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к машинам для уборки клубней картофеля и батата, корнеплодов сахарной и кормовой свеклы и др., а также для окультуривания и очистки верхнего плодоносного слоя почвы от камней и других твердых предметов.

Цель изобретения - повышение производительности и надежности работы машины и улучшение гигиены и безопасности труда механизаторов, а также улучшение технологичности изготовления и обслуживания ее.

На фиг.1 изображена машина, общий вид, в рабочем положении; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг.5 - разрез Д-Д на фиг.4; на фиг.6 - разрез Е-Е на фиг.4; на фиг. 7 - разрез Г-Г на фиг.4; на фиг.8 - разрез Ж-Ж на фиг.4; на фиг.9 - разрезы И-И на фиг.3 и К-К на фиг.2; на фиг.10 - разрез Л-Л на фиг.9; на фиг.11 - разрез М-М на фиг.6, переднего редуктора выкапывающе-сепарирующего механизма. Машина содержит шасси, включающее опорную раму 1, задний мост с колесами 2 и карданным валом 3, передний мост 4 с колесами 5 и механизмом поворота 6, смонтированные на раме 1 посредством подвески 7, механизма подъема 8 и проушин - передних 9 и задних 10, два одинаковых выкапывающе-сепарирующих механизма 11, включающих имеющие элементы грязепылезащиты 12, шестеренчатые венцы 13 и закрепленные на подшипниках качения 14, в цилиндрических секциях - передней 15, промежуточной 16 и задней 17 - корпусов 18, выкапывающие транспортирующие цилиндрические роторы 19 с коронами 20 сошников на передних торцах и по несколько пар цилиндрических опор сепараторов 21, исходного 22 и противоположного 23 направлений вращения: привод машины, включающий двигатель внутреннего сгорания 24, коробку скоростей 25, редуктор 26 и общий приводной вал 27. Выкапывающе-сепарирующие механизмы 11, установлены параллельно между собой по осям на ширине а выкапываемых грядок корнеклубнеплодов. Их идентичные пары секций 15, 16 и 17 корпусов 18 соединены между собой радиальными перемычками 28 и продольными поддонами 29, образующими корпуса редукторов: переднего 30, промежуточного 31 и заднего 32, в которых параллельно осям механизмов 11 на подшипниках качения 33 закреплен общий приводной вал 27 с шестернями 34, каждая из которых через окна, выполненные в цилиндрических секциях 15, 16 и 17 корпуса 18, соединена и взаимодействует с парой соответствующих шестеренчатых венцов 13 обоих механизмов 11. Приводной вал 27 соединен червячной парой или шестернями 35 и 36 и взаимодействует с ведущим валом 37 привода, который расположен перпендикулярно его оси, в горизонтальной плоскости, закреплен торцами 38 на подшипниках качения 39 в проушинах 40 рамы 1 шасси, соединен шестернями 41 и 42 и взаимодействует посредством редуктора 26 с коробкой скоростей 25 и двигателем 24. Каждый корпус редукторов 30, 31 и 32 герметично закрыт своей съемной крышкой: передней 43, промежуточной 44 и задней 45, которые охватывают и зажимают в гнездах, выполненных в этих корпусах, подшипники качения 33 приводного вала 27 и торцы трубчатых кожухов 46, изолирующих внешние открытые участки приводного вала 27 и расположенных коаксиально с ним в осевых промежутках между корпусами редукторов 30, 31 и 32 от внешней среды. Верхние задние проушины 10 механизмов 11 закреплены посредством подшипников качения 47 на ведущем валу 37. Шестеренчатые венцы 13 каждой пары опор 23 сепараторов 21 противоположного направления вращения соединены и взаимодействуют с шестернями 48, закрепленными на трубчатом валу 49, установленном коаксиально приводному валу 27, закрепленному на нем подшипниками качения 50 и соединенному одной из шестерен 48 с выходной шестерней 51 редуктора 31 противоположного направления вращения, который включает шестерни: входную 52 и промежуточную 53, закрепленные на валу 54, выходную, паразитную 51, смонтирован в углублении крышки 44 редуктора 31, соединен и взаимодействует своей входной шестерней 52 с одной из шестерен 34, приводного вала 27. Соединение шестерен или червячной пары 35 и 36 приводного вала 27 с ведущим валом 37 закреплено в корпусе 55, который выполнен разъемным в осевой плоскости ведущего вала 37 и закреплен с возможностью вращения на подшипниках качения 56. Проушины 9, 10 и 40 корпусов механизма 11 и рамы 1 шасси выполнены разъемными. Съемные части их образуют обоймы 57, закрепляющие опорные подшипники 39 и 47 и торцы трубчатых кожухов 58, изолирующих ведущий вал 37 от внешней среды, в гнездах 59, выполненных в проушинах 9, 10 и 40. На раме 1 установлены сепарирующий транспортер 60, соединенный и взаимодействующий с механизмами 11, бункер 61, загрузочный транспортер 62 и кабина 63. Машина укомплектована несколькими поочередно прицепляемыми к ней сборниками 64 корнеклубнеплодов.

Машина может находится в одном из двух состояний - транспортном или рабочем.

В транспортном состоянии пара выкапывающе-сепарирующих механизмов 11 поднята в горизонтальное положение, параллельное раме 1. Короны 20 сошников расположены высоко над поверхностью почвы. Редуктор 26 механизмов 11 выключен, приводной 27 и ведущий 37 валы неподвижны. Машина в таком состоянии передвигается с высокой скоростью и оперативно выполняет подготовительные операции Она имеет малый радиус разворота, выполняемый механизмами 4 и 6.

В рабочем состоянии передние торцы механизмов 11 опущены и находятся под углом γ к горизонтальной плоскости таким образом, что короны 20 сошников охватывают объемы плодоносной массы почвы с корнеклубнеплодами.

В рабочем состоянии машина передвигается со скоростью от 3 до 10 км/ч, в зависимости от состояния почвы.

Машина работает от автономного двигателя 24 или от карданного вала ведущего трактора, присоединяемого к входному валу коробки скоростей 25. От коробки скоростей 25 регулируемое движение передается посредством карданного вала 3 на задние колеса 2, а на выкапывающие роторы 19 с коронами 20 сошников и сепараторы 21 - от редуктора 26, регулирующего скорость вращения ведущего вала 37. От этого же вала приводятся в движение и механизмы транспортеров 60 и 62. Управляет машиной механизатор. Его рабочее место в кабине 63, где сосредоточены все ручки, педали, рычаги, штурвалы и рулевое колесо управления движением и работой машины.

В исходном положении машины на плантации вершины грядок располагаются под рамой 1, между колесами 5 и 2, в одной вертикальной плоскости с осями механизмов 11, по размеру а, а колеса 2 и 5 - в междурядьях по размеру 2а.

Механизатор из кабины 63 включает механизм подъема 8 и опускает короны 20 механизмов 11 в рабочее положение. Корпуса 18 своими проушинами 10 с подшипниками 47, вал 27 с шестерней 35 и корпусом 55 с подшипниками 56 поворачиваются на угол γ , на ведущем валу 37, а подшипники 47 проушин 9 поворачиваются на такой же угол на осях подвесок 7 механизма подъема 8. Вал 37 с шестерней или червяком 36, шестерней 41 и торцами 38 также поворачивается на угол γ в подшипниках 39 проушин 40. Шестерня 42 не препятствует этому повороту, т.к. редуктор 26 выведен из соединения с коробкой скоростей 25.

Так взаимодействуют спаренные механизмы 11 с ведущим валом 37 каждый раз при подъеме или опускании короны 20 сошников и регулировании положения их относительно вершин грядок.

Затем механизатор включает редуктор 26. Шестерня 42 вращается в заданном направлении и с заданной скоростью. Она вращает шестерню 41, вал 37, шестерню или червяк 36. От червяка или шестерни 36 вращение передается шестерне 35, приводному валу 27 и шестерням 34. В переднем редукторе 30 шестерня 34 вращает шестеренчатый венец 13, транспортирующий ротор 19, корону 20 сошников и осуществляет, таким образом, выкапывание массы корнеклубнеплодов. Ротор 19 вращается в подшипниках 14. В промежуточном редукторе 31 шестерня 34 вращает шестеренчатые венцы 13 опор 22 задних сепараторов 21 и входную шестерню 52 вместе с валом 54 и промежуточной шестерней 53. Параллельно во времени и действии в заднем редукторе 32 шестерня 34 вращает вторые опоры 22 этих же сепараторов 21. Опоры 22 вращаются в подшипниках 14. Выкапывающие роторы 19 и задние сепараторы 21 вращаются в одном и том же исходном направлении.

В промежуточном редукторе 31 промежуточная шестерня 53 вращает выходную, паразитную шестерню 51, которая в направлении, противоположном вращению приводного вала 27, вращает на подшипниках 50 шестерню 48 с трубчатым валом 49 и второй шестерней 48, расположенной в переднем редукторе 30. Трубчатый вал 49 вращается на подшипниках 50 и одновременно в подшипниках 33, закрепленных в гнездах перемычек 28 корпусов редукторов 30 и 31. Шестерни 48 вращают шестеренчатые венцы 13 и опоры 23 в передней 15 и промежуточной 16 секциях корпуса 18 на подшипниках качения 14 вместе с передним сепаратором 21 в направлении, противоположном направлению вращения выкапывающе-сепарирующего ротора 19 с короной 20 и второго, последующего, заднего сепаратора 21.

Так работает централизованный привод спаренного выкапывающе-сепарирующего механизма 11, имеющий жесткую кинематическую связь с редуктором 26, которым осуществляется регулирование скорости вращения ротора 19 с короной 20 сошников и сепараторов 21.

Элементы грязепылезащиты 12, поддоны 29, перемычки 28 и крышки 43, 44 и 45 редукторов 15, 16 и 17 защищают трущиеся поверхности соединений шестерен 34 и 48 с шестеренчатыми венцами 13 и подшипников 14, обильно покрытых консистентной смазкой, от пыли и грязи в промежутках внутренних поверхностей секций 15, 16 и 17 корпусов 18 с наружными поверхностями ротора 19 и опор 22 и 23 сепараторов 21 и в редукторах 30, 31 и 32.

Трубчатый вал 49 между редукторами 30 и 31, приводной вал 27 между редукторами 31 и 32 и ведущий вал 37 между корпусами 55 шестеренчатых соединений и проушинами 10 корпусов 18 механизмов 11 защищены кожухами 46 и 58, которые предотвращают попадание пыли и грязи в редукторы 30, 31 и 32, корпуса 55 и проушины 10 через подшипники качения 33 и 56 и наматывание на валы 27 и 49 случайных растительных отходов, выбрасываемых во время работы машины сепараторами 21. Затем механизатор в кабине 63 включает посредством коробки скоростей 25, карданный вал 3 и задние колеса 2.

Машина движется вперед. Короны 20 сошников вращаясь вырезают из почвы плодоносную массу с корнеклубнеплодами, роторы 19 разрыхляют и транспортируют ее. Сепараторы 21 очищают корнеклубнеплоды от почвы и транспортируют их на транспортер сепарирующий 60, который высыпает их в бункер 61. Из бункера 61 корнеклубнеплоды транспортером загрузочным 62 перегружаются в присоединенный к раме шасси сборник 64 или в кузов автомашины. После заполнения сборник 64 отсоединяют от рамы 1 и отвозят к хранилищу, а на его место подвозят и присоединяют к раме 1, очередной для заполнения.

Машина и ее механизмы работают беспрерывно до окончания уборки плантации или перерыва в работе.

Механизатор из кабины 63 следит за глубиной погружения в почву короны 20 и регулирует положение ее относительно вершин грядок механизмом подъема 8 с подвеской 7 в вертикальной и механизмом поворота 6 - в горизонтальной плоскостях, а также регулирует скорость вращения задних колес 2 и роторов 19 выкапывающе-сепарирующих механизмов 11. Соединения секций 15, 16 и 17 перемычками 28 и поддонами 29 прочны и образуют единый спаренный корпус 18, который успешно противостоит ломающей и скручивающей нагрузке на его секции и обеспечивает надежные соединения шестерен.

Механизм способен работать длительное время без ремонта.

Обслуживающий персонал не может коснуться движущихся деталей, т.к. все они размещены в корпусах или надежно закрыты кожухами.

Простые по конструкции редуктора, объединяющие секции корпусов выкапывающе-сепарирующих механизмов, в которых закреплен в подшипниках качения приводной вал, с редукторами управления скоростью и направлением вращения транспортирующего ротора и сепараторов делают привод машины простым по конструкции и высокой надежности в работе, долговечным, не требующим материальных затрат и времени на уход за ней.

Формула изобретения

1. РОТОРНАЯ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОУБОРОЧНАЯ МАШИНА, содержащая установленные посредством механизама подъема на раме шасси параллельно между собой роторные выкапывающе-сепарирующие механизмы, у каждого из которых имеются расположенные последовательно с интервалами и соединенные соосно между собой продольными ребрами жесткости цилиндрические секции корпуса, установленный в передней части передней секции транспортирующий ротор с шестеренчатым венцом и с закрепленными на переднем торце сошниками, установленные между секциями корпуса с возможностью вращения в противоположных направлениях и закрепленные обоими торцами на фланцах подшипниковых опор с шестеренчатыми венцами в смежных секциях корпуса спиральные сепараторы, выполненные в верхних ребрах жесткости корпуса передние и задние проушины, расположенный параллельно осям выкапывающе-сепарирующих механизмов приводной вал с шестернями и централизованный привод с коробкой скоростей, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и надежности в работе, упрощения конструкции и улучшения условий труда, смежные секции корпусов соединены между собой радиальными перемычками и поддонами, образующими корпуса редукторов приводов секций ротора и подшипниковых опор, внутри которых установлены приводной вал с шестернями, закрепленный подшипниками в отверстиях радиальных перемычек, и редукторы, посредством которых приводной вал кинематически соединен с шестеренчатыми венцами транспортирующего ротора и подшипниковых опор сепараторов, при этом каждый редуктор привода секций корпуса закрыт сверху крышкой.

2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что шестеренчатые венцы подшипниковых опор каждого сепаратора связаны с шестернями, закрепленными на торцах трубчатого вала, который установлен на приводном валу, коаксиально с ним, и соединен одной из шестерен с соответствующей шестерней приводного вала посредством редуктора для изменения направления и скорости вращения сератора.

3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что приводной вал выкапывающе-сепарирующих механизмов кинематически соединен с коробкой скоростей централизованного привода посредством смонтированного в заднем редукторе ведущего вала, который торцами закреплен в имеющихся на раме шасси проушинах и расположен перпендикулярно к приводному валу, при этом выкапывающе-сепарирующий механизм закреплен с помощью задних проушин на ведущем валу с возможностью вращения вокруг него.

4. Машина по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что задние проушины корпуса и задний редуктор выкапывающе-сепарирующего механизма выполнены разъемными в горизонтально-осевой плоскости ведущего вала, а между редукторами смежных секций корпуса коаксиально с трубчатыми валами сепараторов установлены цилиндрические защитные кожуха, закрепленные торцами в углублениях, выполненных в радиальных перемычках смежных секций корпуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11