Загрузочное устройство нагнетательной системы для транспортирования колосовых остатков в зерноуборочном комбайне

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в загрузочных устройствах пневмосистем для перемещения колосовых остатков в зерноуборочном комбайне. Загрузочное устройство включает смесительную камеру, подводящий воздуховод и отводящий материалопровод. В смесительной камере установлена с возможностью регулирования угла наклона рама с лотками, а на входе в камеру расположен отражательный козырек. Лотки выполнены в виде треугольной призмы и представляют собой в сечении равнобедренный треугольник с образованием угла наклона 45...60° между образующей и горизонтальной плоскостью. К ребру основания каждого лотка, обращенного в сторону кромки отражательного козырька, шарнирно закреплена подпружиненная воздухонаправляющая лопасть. Кромка отражательного козырька расположена на одной линии, проведенной через кромки воздухонаправляющих лопастей с образованием угла подъема 12...15°. Воздух от кромки отражательного козырька направляется под воздухонаправляющую лопасть первого лотка, что обеспечивает благодаря разряжению поступление материала в промежуток между козырьком и первым лотком. Аналогичный процесс повторяется и в последующих промежутках между лотками. Благодаря разряжению в интервалах обеспечивается надежное поступление колосовых остатков в смесительную камеру и далее в отводящий материалопровод. 3 ил.

 

Изобретение относится к трубопроводному пневмотранспорту плохосыпучих материалов. Оно может найти широкое применение в сельском хозяйстве, например, при транспортировании колосовых остатков на дополнительный обмолот в зерноуборочном комбайне. Это значит, что разработанное загрузочное устройство пневмосистемы нагнетательного типа заменит собой колосовой шнек.

Известно устройство для ввода трудносыпучих материалов в трубопровод пневмотранспортной установки, включающее раму с лотками, имеющие форму синусоидальных дуг. Между передними и задними частями каждого лотка установлена приводная ось с пальцами, проходящими через вырезы, выполненные в задней части лотка. Авт. свид. №816909, автор Паринов В.Ф., опубликовано 30.03.81, БИ №12.

Особенностью загрузочного устройства, авт. свид. №816909, являются пальцы, которые выполнены криволинейными, жестко закреплены на оси и расположены вдоль нее по винтовой линии. При этом каждый палец расположен под углом к касательной, проходящей через точку крепления его к оси, причем каждый палец расположен к вышеуказанной касательной под углом, равным 30...60°, а угол подъема равен 30...45°.

Однако устройство для ввода трудносыпучих материалов по авт. свид. №816909 не обладает высокой эффективностью по загрузке в трубопровод материала, предназначенного для транспортировки его на дополнительный обмолот в зерноуборочном комбайне. Потому что этот материал обладает высокой неоднородностью по своему составу, включая пыль, сбоину, колосовые и соломистые остатки. Чтобы обеспечить надежный проход такого материала по конфузорному зазору до криволинейных пальцев, необходим дополнительный подпрессовщик. В противном случае материал будет скапливаться над лотками, что приведет к закупорке пространства между передними и задними частями соседних лотков.

Наличие приводов и фрикционных конических передач значительно усложняют конструкцию, делают ее сложной и металлоемкой. Это вызывает значительные затруднения, чтобы иметь возможность использовать подобные конструкции в мобильных агрегатах, каким является зерноуборочный комбайн. Такую конструкцию можно использовать только в стационарных агрегатах, где имеется возможность их встраивать с дополнительными конструкционными разработками.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по своему назначению, технической сущности и достигаемому техническому результату является, устройство для ввода сыпучего материала в транспортный трубопровод нагнетательной пневмотранспортной установки, авт. свид. №988721 по кл. В65G 53/40, опубликовано 15.01.1983 года, автор Паринов В.Ф., содержащее смесительную камеру и установленную в ней с возможностью регулирования угла наклона раму, на которой закреплены лотки, расположенные последовательно вдоль смесительной камеры, причем над каждым лотком имеются рассекатели, состоящие из двух вертикально установленных и соединенных друг с другом под углом щитков, причем свободные концы смежных щитков соединенных рассекателей удалены друг от друга на расстояние, равное расстоянию между лотками, а верхняя кромка щитков выполнена зубчатой, где зубья имеют наклон в сторону щелевых зазоров, образованных между торцами лотков и боковыми сторонами камеры.

Через щелевые зазоры имеется возможность вводить в трубопровод с избыточным давлением длинноволокнистый материал и колосовые остатки с помощью зубчатых щитков.

При движении по вибролотку материал разделяется на фракции, что позволяет сыпучему материалу двигаться по его дну, а плохосыпучему - по зубчатым щиткам. В результате первые поступают в конфузорно-диффузорные зазоры, а вторые - в щелевые зазоры. Однако надо заметить, если первые (сыпучие материалы) в трубопровод поступают устойчиво и при отрыве от кромок лотков получают начальную скорость, то вторые (плохосыпучие материалы) испытывают противодавление со стороны воздуха, который выходит из смесительной камеры через щелевые зазоры. Это приводит к закупорке щелей исходным материалом или его выбиванием. Подобное устройство применимо для всасывающих или всасывающе-нагнетательных систем.

В основу изобретения поставлена задача создать загрузочное устройство нагнетательной пневмосистемы для эффективного транспортирования колосовых остатков на дополнительный обмолот в зерноуборочном комбайне, обладающее способностью для ввода и других плохосыпучих материалов, имеющих высокую влажность и липкость.

Заявляемое загрузочное устройство нагнетательной системы для транспортировки колосовых остатков в зерноуборочном комбайне с высокой эффективностью заменяет собой винтовой шнек, потому что легко встраивается в габариты комбайна, имея такие же геометрические размеры, что и упомянутый колосовой шнек, не нарушая этим технологический процесс обмолота и сепарацию зерна.

Загрузочное устройство нагнетательной системы, содержащее смесительную камеру, где с возможностью регулирования угла наклона находится рама с лотками, расположенные последовательно вдоль смесительной камеры, а на входе в нее в подводящем воздуховоде установлен отражательный козырек, у которого кромка находится ниже лотков, причем входное окно отводящего материалопровода выполнено по форме эллипса.

Заявляемое загрузочное устройство нагнетательной системы для транспортировки колосовых остатков в зерноуборочном комбайне имеет следующие общие с наиболее близким аналогом (прототипом) признаки:

1) смесительная камера;

2) рама с лотками имеет возможность изменять угол наклона или подъема;

3) лотки на раме расположены вдоль смесительной камеры;

4) в подводящем воздуховоде установлен отражательный козырек;

5) кромка отражательного козырька находится ниже лотков;

6) входное окно отводящего материалопровода выполнено по форме эллипса.

Отличительными от прототипа признаками заявляемого загрузочного устройства нагнетательной системы для транспортировки колосовых остатков в зерноуборочном комбайне, обеспечивающими совместно с их общими признаками получение указанного технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, являются:

1) на боковых образующих рамы на разных уровнях по ширине изготовлены продольные пазы;

2) на раме установлены лотки с интервалом друг от друга не менее одного диаметра материалопровода;

3) лотки выполнены в виде треугольной призмы, представляющие собой в сечении равнобедренный треугольник;

4) угол наклона между образующей и горизонтальной плоскостью равен 45...60°;

5) на торцевых сторонах каждого лотка имеются прямоугольные пластины, расположенные параллельно основанию;

6) к ребру основания каждого лотка, обращенного в сторону кромки отражательного козырька, посредством шарнира, закреплены подпружиненные воздухонаправляющие лопасти;

7) в средней части лопасти, со стороны основания лотка, имеется плоская штанга.

8) штанга содержит продольный паз;

9) штанга располагается с возможностью фиксирования между двумя кронштейнами, которые смонтированы внутри лотка на его основании;

10) кромка отражательного козырька находится от дна смесительной камеры на расстоянии не более 1/3 диаметра подводящего воздухопровода;

11) кромка отражательного козырька находится на одной линии, проведенной через кромки воздухонаправляющих лопастей с образованием угла подъема 12...15°.

Снабжение загрузочного устройства рамой, имеющей на боковых образующих прямоугольные продольные пазы, расположенные на разных уровнях по ее ширине, где с интервалом не менее одного диаметра материалопровода установлены лотки, имеющие на торцевых сторонах прямоугольные пластины, расположенные параллельно основанию, причем лотки выполнены в виде прямоугольной призмы, представляющей собой в сечении равнобедренный треугольник с образованием угла наклона, равным 45...60°, между образующей и горизонтальной плоскостью, а к ребру основания каждого лотка, обращенного в сторону кромки отражательного козырька, посредством шарнира, закреплена подпружиненная воздухонаправляющая лопасть и на ее поверхности в средней части, со стороны основания лотка, имеется плоская штанга, содержащая продольный паз и смонтированная с возможностью фиксирования между двумя кронштейнами, которые расположены внутри лотка на его основании, причем кромка отражательного козырька находится на расстоянии от дна смесительной камеры не более 1/3 диаметра подводящего воздухопровода, при этом она установлена на одной линии, проведенной через кромки воздухонаправляющих лопастей с образованием угла подъема 12...15°, позволило заменить в зерноуборочном комбайне винтовой шнек на загрузочное устройство нагнетательной системы для транспортировки колосовых остатков на дополнительный обмолот и обеспечить высокую надежность перемещения плохосыпучих материалов с примесью длинноволокнистых фракций, имеющих высокую влажность и липкость, что исключает возможность перемещения подобных материалов винтовыми транспортерами.

На фиг.1 изображено устройство нагнетательной системы для транспортировки колосовых остатков в зерноуборочном комбайне (вид сверху).

На фиг.2 изображено заявляемое загрузочное устройство нагнетательной системы для транспортировки колосовых остатков в зерноуборочном комбайне (разрез АА фиг.1).

На фиг.3 изображено заявляемое загрузочное устройство нагнетательной системы для транспортировки колосовых остатков в зерноуборочном комбайне (вид I фиг.2).

Примером конкретного выполнения заявляемого загрузочного устройства нагнетательной системы для транспортировки колосовых остатков в зерноуборочном комбайне является смесительная камера, соединяющая отводящий материалопровод 1 и подводящий воздухопровод 11, а внутри ее установлена рама 4, которая может изменять угол, образуя конфузор или диффузор с дном смесительной камеры. Каждое положение рамы фиксируется фиксаторами 2. Перед входом в отводящий материалопровод 1, имеющий форму эллипса, установлен на раме входной лоток 3, а в начале смесительной камеры имеется передний лоток 9, который находится над отражательным козырьком 15. Положение кромки 8 отражательного козырька 15 над дном смесительной камеры регулируется винтовым фиксатором 10. На боковых образующих рамы изготовлены прямоугольные продольные пазы 13, расположенные на разных уровнях. В этих пазах устанавливаются прямоугольные пластины 14, закрепленные на торцах лотка с обеих сторон с помощью винтов 18. Лотки 5 располагаются на раме 4 с интервалом друг от друга не менее одного диаметра материалопровода 1. Каждый лоток 5 выполнен в виде треугольной призмы, представляющей собой в сечении равнобедренный треугольник, имеющий ребра жесткости 17. К ребру основания каждого лотка, обращенного в сторону кромки 8 отражательного козырька 15, посредством шарнира 22, закреплена воздухонаправляющая лопасть 16, имеющая пружину 21. В средней части поверхности лопасти 16, со стороны основания лотка, присоединена с помощью шарнира 24 плоская штанга 19. Штанга 19 имеет продольный паз и расположена между двумя кронштейнами 23. Продольный паз штанги 19 во время регулировки плавно перемещается относительно фиксирующего винта 20. Процесс регулировки производится через крышку 12. После регулировки положение штанги 19 фиксируется винтом 20 и устанавливается крышка 12. С помощью штанг 19 регулируются положения кромок 6 подпружиненных воздухонаправляющих лопастей относительно дна смесительной камеры, причем кромки лопастей 16 и кромка 8 отражательного козырька находятся на одной линии с образованием угла подъема 12...15°. Для направления половосоломистой массы в смесительную камеру служат направляющие борта 7.

Заявленное изобретение осуществляется с реализацией указанного назначения и с достижением технического результата следующим образом.

При подготовке загрузочного устройства для эксплуатации необходимо провести ряд работ. Вначале устанавливаем лотки 5 на раме 4. Для этого прямоугольные пластины 14, расположенные на торцевых сторонах каждого лотка, вставляются в прямоугольные пазы 13, которые изготовлены на боковых образующих рамы и фиксируются. Причем пазы 13 изготовлены на разных уровнях по ширине образующей и параллельны между собой. В результате лотки 5 располагаются на раме с интервалом, который может регулироваться, перемещая пластины 14 вдоль пазов 13. Затем устанавливается кромка 8 отражательного козырька на заданное расстояние от дна смесительной камеры. Далее устанавливаются кромки 6 подпружиненных воздухонаправляющих лопастей 16 относительно кромки 8 отражательного козырька. Они должны находиться на одной линии с углом подъема не менее 12°. Для этого убирается крышка 12 лотка, ослабляется фиксирующий винт 20, затем поднятием или опусканием штанги 19 относительно двух кронштейнов 23 устанавливаются кромки 6 в заданное положение. Положение входного лотка 3 и переднего 9 определяется подъемом или опусканием рамы 4 с использованием фиксатора 2. Для быстрого скатывания плохосыпучего материала по поверхности лотков и предотвращения сводообразования каждый лоток в сечении представляет равнобедренный треугольник с образованием угла наклона 45...60°.

Все упомянутые операции позволяют сформировать воздушный поток в зоне смесительной камеры и осуществлять надежное поступление материала в материалопровод без его выбивания из смесительной камеры. При входе в смесительную камеру из подводящего воздухопровода 11 воздушный поток подвергается сжатию отражательным козырьком, что вызывает некоторые потери. Однако при выходе из-под кромки козырька струя воздуха приобретает высокую скорость, динамику которой можно сравнить с движением потока струйного насоса. В результате около кромки козырька 8 создается разряжение, что способствует надежному поступлению на этом участке плохосыпучему материалу в материалопровод, обладающему малой скоростью витания.

При движении воздуха от кромки козырька 8 к первому лотку происходит раскрытие струи воздуха, за счет притопления окружающего воздуха в струю потока. Известно, что угол раскрытия струи воздуха не превышает 13°. В связи с тем, что расстояние от кромки козырька до ребра 22 лотка находится в пределах одного диаметра материалопровода, то верхняя граница факела расширяющегося воздуха в полном объеме проходит под воздухонаправляющей лопастью. Причем встреча верхней границы факела с воздухонаправляющей лопастью происходит в средней ее части. Это позволяет материалу беспрепятственно поступать в первый интервал, образованный между кромкой козырька 8 и лотком, и свободно проходить под воздухонаправляющей лопастью. Так как лопасть установлена под углом к осевой линии смесительной камеры, то воздушный поток, проходящий под ее образующей вместе с материалом, вторично испытывает сжатие, но уже на другом уровне, несколько выше кромки 8 отражательного козырька.

При выходе из-под кромки воздухонаправляющей лопасти 6 воздушный поток вновь получает дополнительную скорость. В этой области вновь возникает разряжение и процесс поступления плохосыпучего материала повторяется, как и в первом интервале, между кромкой 8 отражательного козырька и лотком. В дальнейшем процесс формирования воздушного потока и поступления материала в материалопровод во втором и третьем и так далее лотках повторяется аналогично процессу, проходящему в первом интервале.

Количество лотков, устанавливаемых в смесительной камере, зависит от ее длины, расстояния между кромкой отражательного козырька и дном материалопровода, площади входного окна отводящего материалопровода, выполненного по форме эллипса, скорости воздушного потока при выходе из-под кромки 8 козырька и диаметра материалопровода. В предлагаемом загрузочном устройстве, заменяющем собой колосовой шнек, необходимо устанавливать не менее двух лотков, которые осуществляют надежное поступление плохосыпучих колосовых остатков, длинноволокнистых, липких материалов в материалопровод с последующей их транспортировкой нагнетательной системой.

Загрузочное устройство нагнетательной системы для транспортировки колосовых остатков в зерноуборочном комбайне, содержащее смесительную камеру, где с возможностью регулирования угла наклона находится рама с лотками, расположенными последовательно вдоль смесительной камеры, и на входе в нее в подводящем воздухопроводе установлен отражательный козырек, у которого кромка находится ниже лотков, а входное окно отводящего материалопровода выполнено по форме эллипса, отличающееся тем, что на боковых образующих рамы на разных уровнях по ее ширине изготовлены прямоугольные продольные пазы, где с интервалами не менее одного диаметра материалопровода установлены лотки, имеющие на торцевых сторонах прямоугольные пластины, расположенные параллельно основанию, причем лотки выполнены в виде треугольной призмы, представляют собой в сечении равнобедренный треугольник с образованием угла наклона, равного 45÷60° между образующей и горизонтальной плоскостью, а к ребру основания каждого лотка, обращенного в сторону кромки отражательного козырька, посредством шарнира закреплена подпружиненная воздухонаправляющая лопасть и на ее поверхности в средней части со стороны основания лотка имеется плоская штанга, содержащая продольный паз, и смонтирована она с возможностью фиксирования между двумя кронштейнами, которые расположены внутри лотка на его основании, причем кромка отражательного козырька находится на расстоянии от дна смесительной камеры не более 1/3 диаметра подводящего воздухопровода, при этом располагается на одной линии, проведенной через кромки воздухонаправляющих лопастей с образованием угла подъема 12÷15°.