Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к сепарирующим устройствам корнеклубнеуборочных машин. Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины содержит установленное на раме полотно просеивающего пруткового элеватора. Устройство снабжено упругими элементами ограничения контакта корнеклубнеплодов с рамой, выполненными в виде прутков овального сечения, которые расположены вдоль полотна элеватора, с его боков параллельно раме и симметрично относительно его центральной оси, причем закреплены они консольно к прутку элеватора так, что ширина максимального овального сечения овала прутка параллельна направлению движения элеватора. На раме перед элеватором установлены жесткие пластины. Конструкция заявленного устройства позволяет выбрать конструктивные параметры и материалы упругих элементов устройства, кроме того, данная конструкция является универсальной и может использоваться на любых корнеклубнеуборочных машинах, что позволит уменьшить повреждаемость картофеля. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к сепарирующим устройствам корнеклубнеуборочных машин.

Известно сепарирующее устройство, включающее раму с сепарирующей поверхностью, имеющей широкую и узкую части, выполненные в виде ряда параллельно расположенных валов с многогранными дисками, и боковые стенки (RU 2366517, МПК В07В 1/16, опубл. 2006).

Недостатком данного устройства является то, что оно сложно в изготовлении и монтаже, а также не позволяет создавать равномерно-направленный поток сепарируемого материала вдоль полотна элеватора, что приводит к повышению повреждаемости урожая.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является сепарирующее устройство, содержащее просеивающий элеватор и установленные над ним в направлении движения вороха интенсификаторы сепарации, причем интенсификаторы сепарации выполнены в виде набора последовательно расположенных приводных валов с наклонно закрепленными на них дисками, причем диски закреплены на валу под углом к его оси, а смежные диски наклонены навстречу один другому, при этом каждый диск приводного вала выполнен в форме двойного кругового сегмента, а каждый вал соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора, причем соотношение диаметров зубчатого колеса и сателлита равно 3:2 (RU 2267899, МПК A01D33/08, опубл. 20.01.2006).

Недостатком данного устройства является возможность защемления корнеклубнеплодов между полотном элеватора и боковыми стенками рамы, что приводит к повышению повреждений корнеклубнеплодов.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение повреждаемости картофеля при сепарации.

Техническим результатом изобретения является создание равномерно-направленного потока корнеклубнеплодов на сепарирующем полотне, исключающего защемление клубней между боковыми стенками, обеспечивающего целостность картофеля.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины, содержащее установленное на раме полотно просеивающего пруткового элеватора, снабжено упругими элементами ограничения контакта корнеклубнеплодов с рамой, выполненными в виде прутков овального сечения, которые расположены вдоль полотна элеватора, с его боков параллельно раме и симметрично относительно его центральной оси, причем закреплены они консольно к прутку элеватора так, что ширина максимального овального сечения овала прутка параллельна направлению движению элеватора, а на раме перед элеватором установлены жесткие пластины, при этом напряжение σ сжатия корнеклубнеплода определяется по формуле

где nр - коэффициент, зависящий от кривизны главных нормальных сечений взаимодействующих тел в точке контакта; R1 - радиус скругления упругого элемента элеватора, м; R2 - радиус корнеклубнеплода, м; Е1 - модуль упругости материала поверхности упругого элемента, Н/м2; Е2 - модуль упругости корнеклубнеплода, Н/м2; µ1 - коэффициент Пуассона материала поверхности упругого элемента; µ2 - коэффициент Пуассона корнеклубнеплода; Р - сжимающая сила, т.е. сила воздействия корнеклубнеплодоносного пласта на корнеклубнеплод; причем покрытие жестких пластин с внешней стороны, а также консольно закрепленные упругие элементы прутков элеватора выполнены эластичными.

Предлагаемое устройство поясняется схемами, где

на фиг.1 показано сепарирующее устройство, вид сверху;

на фиг.2 - сепарирующее устройство, вид слева;

на фиг.3 - прутки сепарирующего устройства (виды спереди и сверху).

Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины содержит установленный на раме 1 просеивающий прутковый элеватор 2, симметрично относительно продольной оси устройства на концах прутков 3 с внешней стороны пруткового элеватора 2 перпендикулярно плоскости, касательной к его сепарирующей поверхности, консольно закреплены упругие элементы 4, выполненные в виде прутков овального сечения, причем упругие элементы 4 ориентированы таким образом, что максимальная ширина их овального сечения параллельна направлению движения пруткового элеватора 2. Для исключения попадания корнеклубнеплодов в зазор между боковыми стенками 6 рамы 1 и упругими элементами 4 прутков 3 элеватора 2 над боковыми краями рабочей ветви элеватора 2 в его передней части на раме 1 установлены сужающие поток сепарируемого материала жесткие пластины 5. Для снижения повреждений корнеклубнеплодов покрытие 7 сужающих поток сепарируемого материала пластин 5 с внешней стороны, а также консольно закрепленные упругие элементы 4 прутков 3 элеватора 2 выполнены эластичными.

Устройство работает следующим образом. Сепарируемый материал с подающего транспортера или с подкапывающего рабочего органа (подкапывающий рабочий орган на фигурах не показан) поступает на полотно просеивающего пруткового элеватора 2. В передней части элеватора 2 поток сепарируемого материала сужается жесткими пластинами 5 с эластичным покрытием 7, установленными на раме 1, что необходимо для исключения попадания корнеклубнеплодов в зазор между боковыми стенками 6 рамы 1 и упругими элементами 4 прутков 3 элеватора 2. По мере продвижения по прутковому элеватору 2 часть сепарируемого материала смещается к боковым краям пруткового элеватора 2, но это смещение ограничивается упругими элементами 4, консольно закрепленными на концах прутков 3 с внешней стороны элеватора 2 перпендикулярно плоскости, касательной к сепарирующей поверхности последнего, чем обеспечивается снижение повреждений корнеклубнеплодов за счет исключения их защемления между боковыми стенками 6 рамы 1 и прутковым элеватором 2. Упругие элементы 4 выполнены в виде прутков овального сечения, изготовленных из эластичного материала, и ориентированы таким образом, что максимальная ширина их овального сечения параллельна направлению движения пруткового элеватора 2, чем обеспечивается возможность их прогиба на некоторый угол в направлении боковых стенок 6 рамы 1 и ограничение контакта корнеклубнеплодов с металлической поверхностью боковых стенок 6 рамы 1, что снижает повреждения корнеклубнеплодов.

При взаимодействии корнеклубнеплодов с упругими элементами 4 пруткового элеватора 2 и корнеклубнеплоды, и упругие элементы 4 деформируются, при этом образуется некоторая контактная площадка. Боковая поверхность упругих элементов 4 имеет овальное сечение с радиусом скругления R1 в точке соприкосновения, клубень картофеля имеет шарообразную форму с радиусом R2. При этом площадка контакта соприкасающихся корнеклубнеплода и упругого элемента 4 будет иметь форму эллипса, причем давление между ними будет принимать наибольшее значение в центре площадки контакта, и по величине оно не должно превышать значения максимально допустимого контактного напряжения σ, при котором корнеклубнеплоды будут получать повреждения выше агротехнических требований. Согласно теории Герца, давление в центре площадки контакта при данной постановке задачи равно

где Σk - сумма главных кривизн соприкасающихся тел, м;

η - упругая постоянная соприкасающихся тел;

Р - сжимающая сила, т.е. сила воздействия клубненосного пласта на клубень, Н;

nр - коэффициент, зависящий от кривизны главных нормальных сечений взаимодействующих тел в точке контакта.

Учитывая, что боковая поверхность упругих элементов 4 имеет овальное сечение радиуса R1 в точке соприкосновения, корнеклубнеплод имеет шарообразную форму с радиусом R2, то сумма главных кривизн соприкасающихся тел (корнеклубнеплода и упругого элемента 4)

где R1 - радиус упругого элемента 4 пруткового элеватора 2, м;

R2 - радиус корнеклубнеплода, м.

Принимая во внимание, что тела (корнеклубнеплод и упругий элемент 4) изотропны, и их свойства описываются двумя парами параметров (модулями упругости и коэффициентами Пуассона), то упругая постоянная соприкасающихся тел

где µ1 - коэффициент Пуассона материала поверхности упругого элемента 4;

Е1 - модуль упругости материала поверхности упругого элемента 4, Н/м2;

µ2 - коэффициент Пуассона корнеклубнеплода;

Е2 - модуль упругости корнеклубнеплода, Н/м2.

Таким образом, напряжение сжатия корнеклубнеплода

На основе выражения (4), принимая во внимание, что σ=f(R1,R21212,Р), возможно осуществлять выбор рациональных конструктивных параметров и материала упругих элементов 4 пруткового элеватора 2 с необходимыми физико-механическими свойствами, одновременно учитывая физико-механические свойства корнеклубнеплодов данного сорта или степени зрелости, а также оптимизировать величину подачи вороха на прутковый элеватор 2, исходя из максимально допустимого значения силы сдавливания Р.

Применение предложенного устройства позволяет повысить равномерность распределения материала по поверхности сепарирующего устройства, уменьшить повреждаемость картофеля. Данное устройство является универсальным и может использоваться на любых корнеклубнеуборочных машинах.

1. Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины, содержащее установленное на раме полотно просеивающего пруткового элеватора, отличающееся тем, что устройство снабжено упругими элементами ограничения контакта корнеклубнеплодов с рамой, выполненными в виде прутков овального сечения, которые расположены вдоль полотна элеватора с его боков параллельно раме и симметрично относительно его центральной оси, причем закреплены они консольно к прутку элеватора так, что ширина максимального овального сечения овала прутка параллельна направлению движения элеватора, а на раме перед элеватором установлены жесткие пластины, при этом напряжение σ сжатия корнеклубнеплода определяется по формуле

где nр - коэффициент, зависящий от кривизны главных нормальных сечений взаимодействующих тел в точке контакта;
R1 - радиус скругления упругого элемента элеватора, м;
R2 - радиус клубня, м;
Е1 - модуль упругости материала поверхности упругого элемента, Н/м2;
Е2 - модуль упругости корнеклубнеплода, Н/м2;
µ1 - коэффициент Пуассона материала поверхности упругого элемента;
µ2 - коэффициент Пуассона клубня;
Р - сжимающая сила, Н.

2. Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины по п.1, отличающееся тем, что покрытие жестких пластин с внешней стороны выполнено эластичным.

3. Сепарирующее устройство корнеклубнеуборочной машины по п.2, отличающееся тем, что консольно закрепленные упругие элементы прутков элеватора выполнены эластичными.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. .

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для сепарации корнеклубнеплодов от почвы. .

Сепаратор // 2386485
Изобретение относится к сепараторам для разделения твердых смесей по фракциям и может быть использовано в сельхозмашиностроении в конструкциях клубнекормоуборочных и сортировальных машин, а также в горнорудной и деревообрабатывающей промышленности.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для уборки корнеклубнеплодов и транспортирования различных штучных грузов. .

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для уборки картофеля и корнеплодов. .

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для уборки клубнекорнеплодов, например картофеля, свеклы и т.п. .

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для сепарации корнеклубнеплодов от почвы

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Картофелеуборочный мини-комбайн содержит подкапывающий лемех, сепарирующее устройство, ботвоотделяющие ремни, опорно-ходовые колеса. Клубнеприемное полотно выполнено в виде бесконечной гибкой ленты, снабженной с внутренней стороны многоручьевым клиновым ремнем. Нижний ведомый барабан ленты размещен над лемехом и имеет возможность изменения своего положения по горизонтали. Обеспечивается короткий технологический путь сепарации клубненесущего вороха, уменьшение потребляемой мощности и снижение массы комбайна. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения. Устройство содержит установленное на раме полотно просеивающего пруткового элеватора и упругие элементы ограничения контакта корнеклубнеплодов с рамой, которые расположены вдоль полотна элеватора, с его боков параллельно раме и симметрично относительно его центральной оси. Упругие элементы ограничения контакта корнеклубнеплодов закреплены на раме, выполнены в виде обрезиненных роликов цилиндрической формы и снабжены продольными выступами вдоль всей их длины. Продольные выступы полые и имеют поперечный профиль в виде полукруга. Обеспечивается повышение эксплуатационной производительности сепарирующего устройства, предотвращение сгруживания компонентов клубненосного вороха по краям сепарирующего пруткового элеватора, а также снижение повреждений клубней об упругие элементы. 3 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Комбайн содержит подрезающий лемех, сепарирующие прутковые транспортеры, комкоразрушающие барабаны. В передней части комбайна на раме с помощью подшипников скольжения на оси установлены вертикальные дисковые ножи, размещенные на междурядьях посадок корнеклубнеплодов. Диаметры дисковых ножей больше двойной глубины размещения корнеклубнеплодов. За дисковыми ножами размещен подрезающий лемех, сопряженный с нижним прутковым транспортером, шарнирно закрепленным на раме комбайна с помощью рамки. Над нижним прутковым транспортером на раме комбайна шарнирно закреплен верхний прутковый транспортер, оборудованный комкоразрушительными барабанами, выполненными из эластичного материала. Передняя часть верхнего пруткового транспортера размещена над подрезающим лемехом, а нижний блок верхнего пруткового транспортера установлен на оси дисковых ножей с помощью подшипников скольжения. Прутки верхнего и нижнего прутковых транспортеров покрыты эластичным материалом. Привод прутковых транспортеров выполнен от вала отбора мощности трактора через редуктор и цепные передачи, при этом скорость V2 перемещения прутков верхнего пруткового транспортера больше скорости V1 перемещения прутков нижнего пруткового транспортера. Выходные блоки верхнего и нижнего транспортеров размещены во внутренней полости барабанного погрузочного транспортера, оборудованного скатным лотком для погрузки корнеплодов в транспортные средства. В передней части рамы предусмотрен кронштейн для установки ботвосрезающего барабанного режущего аппарата. Обеспечивается снижение тягового сопротивления, полное отделение корнеклубнеплодов от почвы, повышение производительности при уборке. 1 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Комбайн содержит последовательно установленные на раме ботвосрезающее устройство с режущим элементом, сепарирующее устройство. В передней части рамы смонтированы вертикальные дисковые ножи. Ножи смонтированы на оси, закрепленной на шарнирной раме, зафиксированной с помощью оси на междурядьях убираемых культур с возможностью регулирования установки ножей по глубине. За дисковыми ножами закреплены подрезающие лемеха, сопряженные с пайлерным транспортером, включающим пайлерные диски, размещенные на осях под углом, обеспечивающим поперечное перемещение корнеклубнеплодов с почвой. Пайлерные диски имеют приводные звездочки, имеющие зацепление с приводом цепью. Расстояние между дисками принято из условия прохода между ними комков почвы и предотвращения проходов корнеклубнеплодов. Под дисками размещен решетчатый поддон с ячейками, обеспечивающими отделение корнеклубнеплодов от почвы. Над подрезающими лемехами и пайлерным транспортером на шарнирной раме смонтирован цепочно-планчатый транспортер с комкоразрушителями, выполненными из упруго-эластичного материала. Планки цепочно-планчатого транспортера и пайлерные диски покрыты эластичным материалом. Привод транспортера и приводной цепи пайлерного транспортера выполнен от редуктора через цепные передачи. Пайлерный транспортер смонтирован на раме с помощью поворотной оси. Выходные блоки цепочно-планчатого и пайлерного транспортеров размещены во внутренней полости барабанного погрузочного транспортера, имеющего кольцевые прутки и плодозахватывающие планки. В верхней части барабанного погрузочного транспортера предусмотрен приемно-скатный лоток для укладки корнеклубнеплодов в транспортные средства. Нижний блок цепочно-планчатого транспортера размещен с помощью подшипников скольжения на оси вертикальных дисковых ножей. В передней части рамы на кронштейне установлен редуктор привода барабанного режущего аппарата. Управление режущим аппаратом выполнено через гидроцилиндр. Агрегатирование корнеклубнеуборочного комбайна выполнено через проушины рамы. Привод всех механизмов комбайна выполнен от вала отбора мощности трактора через карданную передачу. Пайлерный транспортер во избежание потерь корнеклубнеплодов имеет ограждающие борта. В верхней части лемеха перед сопряжением с пайлерным транспортером предусмотрены почворазрушительные вальцы, установленные на кронштейнах с помощью подшипников скольжения в окне подрезающего лемеха. Обеспечивается снижение тягового сопротивления, полное отделение корнеклубнеплодов от почвы, повышение производительности. 3 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Сепарирующий транспортер содержит раму с прутковым элеватором, под верхней ветвью которого установлены ведущие, ведомые, поддерживающие ролики и встряхиватели. Встряхиватели и поддерживающие ролики расположены по обеим сторонам пруткового элеватора с чередованием по длине и ширине и несовпадением фаз их подъема и опускания. Обеспечивается снижение повреждаемости корнеклубнеплодов и улучшение процесса сепарации. 3 ил.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к сепарирующим устройствам корнеклубнеуборочных машин

Наверх